Tumbukan di CERN mengungkap materi primordial dan bentuk inti neon yang tidak lazim

Para peneliti di CERN telah menunjukkan bahwa tumbukan antara inti atom yang relatif ringan dapat menciptakan tetesan sangat kecil plasma kuark-gluon, sekaligus mengungkap petunjuk tentang geometri inti yang tersembunyi. Temuan yang telah melalui penelaahan sejawat ini memperluas kajian keadaan materi primordial tersebut, melampaui inti berat seperti timbal yang dahulu dianggap diperlukan untuk menghasilkannya.

Tim tersebut mempercepat inti oksigen-16 dan neon-20 hingga mendekati kecepatan cahaya, lalu membandingkan tumbukan oksigen-oksigen dan neon-neon yang dilakukan secara terpisah. Plasma kuark-gluon, keadaan materi yang sangat panas ketika kuark dan gluon bergerak bebas, diyakini memenuhi alam semesta selama sepersejuta detik pertamanya.

Karena setiap tetesan hanya bertahan selama sepersekian detik yang sangat singkat, para peneliti mempelajari partikel yang dihasilkan saat tetesan mengembang dan mendingin. Pergerakan partikel-partikel itu menyimpan jejak geometri tumbukan awal. Tumbukan neon menghasilkan pola yang sesuai dengan inti memanjang menyerupai pin boling, berbeda dari pola lebih membulat yang dihasilkan tumbukan oksigen.

Hasil ini merupakan inferensi, bukan citra langsung, dan perubahan aliran triangular yang diukur tidak sesuai secara kuantitatif dengan prediksi model, sehingga penelitian lebih lanjut diperlukan. Meski demikian, temuan ini menunjukkan bahwa aliran partikel berenergi tinggi peka terhadap struktur inti. Para peneliti kini merencanakan eksperimen dengan inti yang lebih ringan lagi, termasuk helium-4, untuk menelusuri seberapa kecil suatu sistem dapat berukuran namun tetap membentuk plasma kuark-gluon.