Thread by @ilfisico

Qui lo stavamo aspettando!

Gli atomi di piombo torneranno a correre nel grande acceleratore #LHC del #CERN! 🙌

Nel video, due ioni di piombo sono accelerati e si scontrano formando un “plasma di quark e gluoni”! 💥

Il team del #LHC lo ha annunciato oggi sulla sua schermata pubblica

Verso le 11 di questa mattina, i protoni verranno “buttati via”

Subito dopo, inizierà l’iniezione di ioni di piombo! ☄️

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Ecco l’annuncio, nella sezione “Comments” 👇

In un acceleratore come l’ LHC del #CERN, le particelle da far scontrare vengono inserite in “pacchetti”

Poi, una volta riempito di pacchetti di particelle tutto il “tubo”,si inizia ad accelerarle

Ad ogni giro, i pacchetti di particelle van più veloci,aumentando la loro energia

Arrivati alla massima energia, le particelle vengono deviate per permettere loro di incontrarsi…

È il momento delle collisioni! 💥

Le particelle accelerate si scontrano e l’energia che avevano accumulato può essere usata per creare nuove particelle

Il fatto che si creino nuove particelle,e di molti tipi diversi,dalla collisione di due particelle accelerate è la dimostrazione della correttezza della famosa equazione di Einstein:

==> E=mc2

L’energia delle particelle accelerate viene trasformata in massa per nuove particelle

Il Large Hadron Collider del #CERN accelera di solito pacchetti di protoni

La scorsa settimana, invece, ha accelerato e sbattuto uno contro l’altro atomi di piombo

Più precisamente, ioni di piombo: atomi di piombo a cui sono stati tolti elettroni per farli diventare carichi

L’LHC accelera atomi di piombo perché, contenendo ognuno un grande numero di protoni,quando sbattono tra di loro, la quantità di energia nel piccolo punto di scontro (detta “densità di energia”) è tale da fare…

…un bel botto!💥

Talmente bello da creare un plasma particolare…

Il plasma di quark e gluoni di cui dicevano all’inizio del thread!👆

Per un attimo, l’energia e temperatura sono talmente alte da sciogliere i legami che costringono a stare insieme i quark e gluoni che formano i protoni

…ricreando l’Universo a qualche attimo dalla nascita!👶

Un istante dopo essersi formato, il plasma inizia raffreddarsi e quark e gluoni tornano a legarsi, creando un gran numero di nuove particelle…!

Qui 👇 una visualizzazione di uno scontro tra ioni di piombo di qualche anno fa, vista dall’esperimento ATLAS al #CERN

Una decina di giorni fa, l’#LHC del #CERN ha fatto scontrare atomi di piombo a un’energia record:

“5.36 TeV per nucleone” 💥

Il che vuol dire che collisione tra protone o neutrone avveniva con un’energia di 5.6 trillion (Tera) electronVolt (eV) ⚡️

Per darvi un’idea:

Prendete una pila da 1 Volt, fate passare nel suo campo elettrico un singolo elettrone

Ecco, l’energia raggiunta da quel singolo elettrone è un’energia di “1 electronVolt” o “1 eV”

La scorsa settimana, nell’#LHC del #CERN, i protoni e neutroni degli atomi di piombo cozzavano tra di loro con un’energia di “5.36 TeV” ovvero

5 360 000 000 000 eV

=> cioè 5360000000000 volte l’energia di un elettrone in un campo di una pila da 1 Volt!💥

Un record!🏆👏

E quando gli atomi di piombo si scontrano, da tutta quell’energia, nascono moltissime nuove particelle

Qui 👇 la visualizzazione delle misure fatte dal rivelatore dell’esperimento @ATLASexperiment, da una delle prime collisioni piombo-piombo della scorsa settimana

Nell’immagine a sinistra, gli atomi di piombo corrono dentro il tubo sottile e grigiastro, nelle due direzioni opposte

e il punto di scontro è al centro del “barilotto”
(che è la parte del rivelatore detta “calorimetro”)

Non possiamo vedere direttamente lo scontro, ma possiamo acchiappare e misurare quello che viene generato:

ricostruendo la traiettoria delle particelle generate nella collisione, e misurandone l’energia, possiamo ricostruire cosa è avvenuto al momento dello scontro

Nell’immagine si vedono:

• le traiettorie delle particelle (le linee arancioni)

• tutta l’energia depositata dalle particelle al loro passaggio (le “mattonelle” verdi/azzurre)

Nell’immaginetta di destra, gli stessi oggetti sono visti da un punto di vista trasversale

Quindi, anche qui, le linee arancione sono le tracce lasciate dalle particelle e le mattonelle sono rappresentano l’energia depositata

E se vi state chiedendo:

“Ma che cos’è quella linea rossa che attraversa un paio di scatole?”

Giusto!

☄️ Quella è la traccia lasciata da un “muone”, sorta di elettrone pesante, ricostruita proprio dal suo passaggio nelle “scatole” (che sono dei rivelatori di muoni)

Ma si può vedere la collisione tra i due atomi di piombo?

Beh, possiamo ricostruirla dalle misure

🔎Ingrandiamo, ingrandiamo…

…ed ecco la collisione! 💥

Il “vertice” della collisione, al centro di ATLAS, da cui partono…4000 particelle!

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‼️Più info nell’”ALT text”👇