Au CERN, la collaboration ALICE a de nouveau fait apparaître du plasma de quarks et de gluons, ce fameux état de matière primordial qu’on abrège en QGP, en provoquant des collisions entre noyaux légers à partir de données recueillies en juillet 2025. En travaillant avec de l’oxygène-16 et du néon-20, les physiciens ont relevé des signatures compatibles avec cet état de matière. D’après l’étude publiée dans Physical Review Letters, cela laisse penser que le seuil minimal nécessaire à sa formation est plus bas qu’on ne l’estimait jusqu’ici.
Jusqu’ici, ce genre de “petit Big Bang” se prêtait surtout à l’étude avec des ions lourds, comme le plomb ou l’or. Le plasma de quarks et de gluons, ou QGP, correspond à un état dans lequel les quarks et les gluons ne restent plus confinés à l’intérieur des protons et des neutrons.
Quand la température et la densité grimpent à des niveaux extrêmes, comme pendant les toutes premières microsecondes qui ont suivi le Big Bang, cette barrière s’efface pour un temps. Reproduire cet état en laboratoire, c’est une façon de remonter vers les débuts de l’Univers et de regarder comment la matière a commencé à s’organiser après sa naissance. C’est aussi un moyen de mettre à l’épreuve les lois de l’interaction forte, l’une des quatre forces fondamentales.
Le résultat le plus frappant de l’étude parue dans Physical Review Letters tient là : même avec de petits noyaux, les collisions ont engendré une expansion collective des particules émises. C’est le signal typique d’une minuscule goutte de matière qui se comporte comme un fluide, puis se refroidit avant de redevenir de la matière ordinaire. Pour cela, ALICE s’est appuyée sur un ensemble de données massif recueilli en juillet 2025, avec environ 3 milliards de collisions oxygène-oxygène et 400 millions de collisions néon-néon.
Ce volume a permis à la collaboration ALICE de faire ressortir des motifs très fins dans les particules produites.
Fait assez étonnant, la forme de la distribution finale reproduisait la géométrie du noyau de départ : l’oxygène, plus sphérique, donnait un motif plus arrondi, alors que le néon produisait une distribution plus allongée. Autrement dit, la collision garde la mémoire de la forme initiale des noyaux.
Et ces résultats ne tombent pas seuls. Vers août 2026, les quatre grandes expériences du Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, ALICE, ATLAS, CMS et LHCb, avaient toutes signalé des indices de plasma de quarks et de gluons dans ce type de collisions d’ions légers.
Une convergence de ce genre entre expériences indépendantes reste rare en physique des particules, et elle donne nettement plus de poids à cette interprétation. La suite consiste maintenant à pousser l’essai avec des noyaux encore plus légers, comme l’hélium-4, pour voir jusqu’où il est possible de réduire la taille du système avant que cette matière des origines ne cesse de se former.
En clair, il s’agit de comprendre un peu mieux à partir de quelles conditions l’Univers naissant a commencé à prendre la forme du monde que nous connaissons.
