Une équipe de scientifiques du Centre RIKEN Nishina pour la science basée sur les accélérateurs, de l'Institut de technologie de Tokyo et de l'Université de Kyoto a découvert un nouveau moteur qui contrôle les changements de forme rapides de minuscules gouttes de plasma quark-gluon (QGP) créées dans collisions ultrarelativistes d'ions lourds.

Le QGP est de la matière dans un état qui aurait existé dans les premières microsecondes de l'univers après le Big Bang. En recréant le QGP dans des collisions à haute énergie d'ions lourds comme l'or et le plomb, les scientifiques peuvent étudier les propriétés et le comportement de cette matière exotique.

Lorsque le QGP est produit lors d’une collision, il se dilate rapidement et forme une minuscule gouttelette liquide. Les collisions créent une force importante appelée pression hydrodynamique qui entraîne l’expansion et provoque la déformation de la gouttelette sous diverses formes. Les formes de ces gouttelettes peuvent fournir des informations précieuses sur les propriétés du QGP.

Dans cette étude, les scientifiques ont découvert que la viscosité de cisaillement, une propriété du QGP qui représente sa résistance à l'écoulement, joue un rôle crucial dans la détermination de la forme de la gouttelette.

Ils ont découvert que les gouttelettes ayant une viscosité de cisaillement plus faible se déforment en des formes plus allongées et instables, tandis que les gouttelettes ayant une viscosité de cisaillement plus élevée ont tendance à conserver une forme sphérique.

Cette découverte suggère que l'interaction entre la pression hydrodynamique et la viscosité de cisaillement est un facteur clé dans le contrôle des changements rapides de forme des gouttelettes de QGP.

Les scientifiques pensent que le nouveau moteur identifié dans cette étude permettra de mieux comprendre les propriétés du QGP et aidera les scientifiques à explorer davantage l’univers primitif.