Американские физики достигли почти световых скоростей для ядер золота и обнаружили необычные признаки фазового перехода

Исследования экстремальных состояний ядерной материи в США

Как сообщает НВ — Техно: В Соединённых Штатах учёные при помощи детектора STAR на релятивистском коллайдере тяжёлых ионов RHIC разогнали ядра золота почти до скорости света, создав в лабораторных условиях одну из самых плотных форм ядерной материи во Вселенной. В ходе экспериментов был зафиксирован необычный эффект, который может свидетельствовать о существовании критической точки фазового перехода вещества. Коллайдер RHIC, расположенный в национальной лаборатории Брукхейвен, функционировал более четверти века и завершил работу в начале февраля 2026 года.

Обработка данных и ключевые открытия

Исследования проводились в диапазоне энергий столкновений от 3 до почти 8 гигаэлектронвольт. В этом интервале физики отметили резкое снижение флуктуаций импульсов в области от 5,2 до 7,7 гигаэлектронвольт. Эти изменения служат надёжным индикатором для оценки температурных колебаний в образовавшемся микроскопическом скоплении материи. Анализ импульсных флуктуаций частиц позволяет судить о температуре сверхплотной материи, полученной в ходе экспериментов.

Стоит отметить, что при максимальных энергиях работы коллайдера RHIC происходило расщепление протонов на свободные кварки и глюоны, тогда как при меньших энергиях ядра золота сжимались до плотности, сопоставимой с плотностью нейтронных звёзд. Однако, как отметил Рутик Маникандхан, один лишь этот сигнал не является окончательным доказательством наличия критической точки, поэтому учёные продолжают изучать иные гипотезы, объясняющие результаты. Исследования продолжаются, и специалисты надеются получить новые данные о свойствах ядерной материи и её фазовых переходах.

Полученные открытия способны значительно расширить наши знания о ядерной физике и поведении материи при экстремальных условиях. Обнаружение возможной критической точки фазового перехода открывает перспективы для более глубокого понимания кварк-глюонной плазмы - состояния материи, возникающего при чрезвычайно высоких температурах и плотностях. Эти исследования важны не только для фундаментальной физики, но и для понимания процессов, связанных с эволюцией Вселенной и базовыми характеристиками материи.

Для русскоязычной аудитории стоит подчеркнуть, что подобные эксперименты помогают не только расширить теоретические представления, но и способствуют развитию технологий ускорения частиц, что находят применение и в других областях науки и техники.

Параллельно с исследованиями в Брукхейвене, учёные из Калифорнии также продолжают изучать экзотические состояния материи. Недавние эксперименты на Большом адронном коллайдере не выявили микроскопические черные дыры, что уточняет границы теории струн и открывает новые горизонты для дальнейших исследований. Подробнее об этом читайте в нашей статье о результатах работы учёных из Калифорнии.