Plazma kwarkowo-gluonowa (QGP z ang. Quark-Gluon Plasma) to stan materii jądrowej występujący przy wysokich temperaturach i dużej gęstości materii. Jest to mieszanina swobodnych kwarków i gluonów. Materia w takim stanie występowała w początkowym okresie po Wielkim Wybuchu. Obecnie przypuszcza się, że plazma kwarkowo-gluonowa występuje w niektórych rodzajach gwiazd (w tzw. gwiazdach kwarkowych).

Przypuszcza się, że QGP może powstać w zderzeniach jąder atomowych o bardzo wielkiej energii.

Plazma kwarkowo-gluonowa stanowiąca układ kwarków i gluonów oddziałuje silnie ze sobą, w następstwie czego powstaje później po jej stygnięciu tzw. gaz hadronowy czyli przejście kwarków i gluonów w neutralne hadrony. W wyniku szybkiego rozszerzania plazmy następuje zwiększenie jej objętości i spadek temperatury.

Eksperymenty przeprowadzane w laboratorium z wysokoenergetycznymi jądrami mogłyby prowadzić do odtworzenia w akceleratorach, w mikroskali, warunków Wielkiego Wybuchu. Od ponad 10 lat prowadzone są w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN koło Genewy eksperymenty z wiązkami jąder atomowych przyspieszanych do energii 200 GeV/nukleon w synchrotronie SPS.

Na razie dostrzeżono pewne symptomy tworzenia się plazmy kwarkowo-gluonowej, ale ze szczegółowymi badaniami w CERN-ie trzeba będzie poczekać na przeprowadzenie testów za pomocą akceleratora LHC.

W akceleratorze LHC jony ołowiu będą ze sobą wzajemnie zderzane przy energiach 300 krotnie większych od tych osiąganych w obecnych eksperymentach. Fizycy teoretycy przypuszczają, że takie energie będą wystarczające do stworzenia plazmy kwarkowo-gluonowej. Korzystając z budowanego obecnie detektora ALICE, dokładnie będzie można zbadać jej właściwości, co pozwoli zweryfikować Model Standardowy.

[edytuj] Historia

Po raz pierwszy w 1978 roku Shuryak używa nazwy plazma kwarkowo-gluonowa (QGP), (Yad. Fiz. 28 (1978) 796).

W 1995 akceleratorze SPS przyspieszano jądra ołowiu do energii 158 GeV/nukleon i zarejestrowano zderzenia jąder w detektorze.

[edytuj] Linki zewnętrzne

• Plazma kwarkowo-gluonowa Instytut Fizyki Jądrowej PAN (pl)
• Plazma kwarkowo-gluonowa Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego (pl)
• Plazma kwarkowo-gluonowa bryk.pl (pl)
• Poszukiwanie plazmy kwarkowo gluonowej Instytut Fizyki Jądrowej PAN (pl)