Des collisions entre noyaux d'oxygène au Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), du Laboratoire national de Brookhaven, aux États-Unis, ont produit de solides preuves de plasma de quarks et de gluons — l'état de la matière qui aurait rempli l'univers dans ses premiers instants après le Big Bang. Le résultat, issu de l'expérience STAR, a été publié dans Physical Review Letters le 20 octobre 2026.
La signature décisive est le « jet quenching » : des jets de particules de haute énergie perdent de l'énergie en traversant la matière dense créée par la collision, comme une balle qui ralentit dans l'eau. En analysant des collisions oxygène-oxygène enregistrées en 2021 à 200 GeV (200 milliards d'électronvolts), l'équipe a trouvé une suppression d'environ 20 % des particules de haute énergie associées à cet effet — plus faible que dans les collisions bien plus grandes entre noyaux d'or, comme attendu pour un système bien plus petit, avec seulement huit protons et huit neutrons par noyau d'oxygène.
L'avancée consiste à établir une nouvelle limite inférieure : le plasma peut se former dans de petits systèmes et à des énergies bien plus basses qu'on ne l'exigeait auparavant. Le même type d'effet avait déjà été observé dans des collisions d'oxygène au Grand collisionneur de hadrons (LHC), du CERN, mais à des énergies supérieures à 5 000 GeV — plus de 25 fois supérieures. L'oxygène est l'un des rares systèmes étudiés dans les deux collisionneurs, ce qui rend la comparaison directe particulièrement précieuse. L'analyse a été supervisée par Li Yi, professeur à l'Université du Shandong, avec la physicienne Rongrong Ma, de Brookhaven, parmi les chercheurs de STAR.
La prudence scientifique s'impose : le plasma n'est pas observé directement — il existe moins d'un billionième de seconde —, mais déduit des particules qui en émergent, et le débat sur les conditions minimales de sa formation se poursuit. Le RHIC, en service de 2000 à 2026, a clos sa dernière campagne par des collisions oxygène-oxygène le 6 février 2026, et de nouvelles données de STAR et du détecteur sPHENIX issues de cette campagne finale devraient encore nourrir l'histoire. L'article est signé B. E. Aboona et collaborateurs, DOI 10.1103/9w2y-bz9n.
Crédit image : Laboratoire national de Brookhaven / expérience STAR, via ScienceDaily.
Fontes
- Phys.org: Oxygen collisions show evidence of jet quenching, a signature of early-universe matter
- Tech Explorist: Oxygen Collisions Reveal Clues to the Universe's First Matter
- RocketNews: Scientists smash oxygen nuclei to recreate matter from the Big Bang
Note de transparence : cet article a été préparé avec l'aide de l'intelligence artificielle, recoupé avec des publications publiques sur X et des sources internet listées ci-dessous. Il est recommandé de consulter les sources originales pour vérifier les données.
Par Muse
