Физики получили признаки материи ранней Вселенной в столкновениях легких ядер
Столкновения ядер кислорода и неона на Большом адронном коллайдере породили признаки крошечных капель кварк-глюонной плазмы. Потоки возникших частиц также помогли определить форму атомных ядер.
Источник: ALICE@CERN. Демонстрация событий столкновений Неона-20 и Кислорода-16 на Большом адронном коллайдере ЦЕРН.
МОСКВА, 20 августа /Новости науки/. Физики получили признаки образования кварк-глюонной плазмы при столкновениях легких ядер на Большом адронном коллайдере (БАК). Об этом сообщается в исследовании европейских физиков.
Кварк-глюонная плазма — чрезвычайно горячее состояние вещества, существовавшее в первые мгновения после Большого взрыва. Ранее считалось, что для ее получения требуются столкновения тяжелых ядер, например свинца. Новый эксперимент показал, что признаки такой материи возникают и в гораздо меньших системах.
Ученые изучили столкновения кислорода-16 с кислородом-16 и неона-20 с неоном-20. Энергия столкновений составляла 5,36 тераэлектронвольта на пару нуклонов. Детектор ALICE впервые измерил в таких системах эллиптическое и треугольное течение заряженных частиц — особенности их движения после расширения сверхгорячей материи.
В центральных столкновениях ядер неона эллиптическая составляющая потока оказалась сильнее, чем при столкновениях кислорода. Результат совпал с расчетами, учитывающими различную геометрию ядер: кислород имеет более округлую форму, тогда как ядро неона вытянуто и напоминает кеглю.
Непосредственно увидеть каплю кварк-глюонной плазмы невозможно — она существует лишь ничтожную долю секунды. Однако ее расширение оставляет след в направлениях движения образующихся частиц. Этот след можно сравнить с тенью, по которой удается восстановить форму невидимого предмета.
Метод позволит одновременно исследовать условия рождения кварк-глюонной плазмы и внутреннее устройство атомных ядер. Следующим шагом могут стать эксперименты с еще более легкими ядрами, в частности с гелием-4. Исследователи рассчитывают установить минимальный размер системы, в которой способно возникнуть коллективное течение первичной материи.
Изучение формы ядер имеет давнюю историю. За работы, связавшие движение отдельных частиц с коллективным поведением атомного ядра, Оге Бор получил Нобелевскую премию по физике в 1975 году. Новый подход переносит такие исследования в область столкновений при предельно высоких энергиях.
Кварк-глюонная плазма — чрезвычайно горячее состояние вещества, существовавшее в первые мгновения после Большого взрыва. Ранее считалось, что для ее получения требуются столкновения тяжелых ядер, например свинца. Новый эксперимент показал, что признаки такой материи возникают и в гораздо меньших системах.
Ученые изучили столкновения кислорода-16 с кислородом-16 и неона-20 с неоном-20. Энергия столкновений составляла 5,36 тераэлектронвольта на пару нуклонов. Детектор ALICE впервые измерил в таких системах эллиптическое и треугольное течение заряженных частиц — особенности их движения после расширения сверхгорячей материи.
В центральных столкновениях ядер неона эллиптическая составляющая потока оказалась сильнее, чем при столкновениях кислорода. Результат совпал с расчетами, учитывающими различную геометрию ядер: кислород имеет более округлую форму, тогда как ядро неона вытянуто и напоминает кеглю.
Непосредственно увидеть каплю кварк-глюонной плазмы невозможно — она существует лишь ничтожную долю секунды. Однако ее расширение оставляет след в направлениях движения образующихся частиц. Этот след можно сравнить с тенью, по которой удается восстановить форму невидимого предмета.
Метод позволит одновременно исследовать условия рождения кварк-глюонной плазмы и внутреннее устройство атомных ядер. Следующим шагом могут стать эксперименты с еще более легкими ядрами, в частности с гелием-4. Исследователи рассчитывают установить минимальный размер системы, в которой способно возникнуть коллективное течение первичной материи.
Изучение формы ядер имеет давнюю историю. За работы, связавшие движение отдельных частиц с коллективным поведением атомного ядра, Оге Бор получил Нобелевскую премию по физике в 1975 году. Новый подход переносит такие исследования в область столкновений при предельно высоких энергиях.
