Goudkernen botsen bijna met lichtsnelheid en creëren 'mini-oerknal' die onverwacht signaal onthult

In dit artikel:

Amerikaanse onderzoekers hebben met de STAR-detector van de Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) goudkernen met bijna de lichtsnelheid op elkaar laten botsen. Ze onderzochten vooral botsingen met relatief lage energieën, tussen 3 en 7,7 miljard elektronvolt per kerndeeltje. Daarbij ontstaat extreem dicht opeengepakte kernmaterie, vergelijkbaar met de omstandigheden in neutronensterren en met toestanden kort na de oerknal.

De onderzoekers analyseerden hoe sterk de impulsen van geproduceerde deeltjes van botsing tot botsing variëren. Die fluctuaties geven indirect informatie over temperatuurveranderingen in de kortlevende vuurbal die bij de botsing ontstaat. De fluctuaties namen eerst sterk af en bereikten tussen ongeveer 5,2 en 7,7 GeV een opvallend minimum. Bij hogere energieën namen ze weer toe.

Volgens theoretische modellen kan zo’n dip ontstaan in de buurt van een kritisch punt: een overgang waarbij de eigenschappen van kernmaterie veranderen en materie relatief veel energie kan opnemen zonder evenredige temperatuurstijging. Een simulatiemodel zonder kritische-puntfysica kon de waarneming niet verklaren.

De metingen, gepubliceerd in Physical Review Letters, vormen echter geen bewijs dat het kritische punt is gevonden. Daarvoor zijn meerdere onafhankelijke aanwijzingen nodig. Wel bieden de resultaten een nieuw aanknopingspunt voor onderzoek naar materie onder extreme omstandigheden. RHIC, dat sinds 2000 actief was, voltooide op 6 februari 2026 zijn laatste experimentele programma.