Кварк-глюонная плазма обнаружена в столкновениях ядер кислорода и неона на Большом адронном коллайдере

Прорыв в исследовании фундаментальных частиц

Как сообщает НВ — Техно: 4 ноября 2023 года в 07:59 четыре ключевых научных коллективa Большого адронного коллайдера - ALICE, ATLAS, CMS и LHCb - представили совместное открытие: они зафиксировали кварк-глюонную плазму в результатах столкновений ядер кислорода и неона. Ранее предполагалось, что этот уникальный состояние материи возникает исключительно при взаимодействии тяжелых ядер, таких как свинец, масса которого примерно в 200 раз превышает массу протона. Новые данные изменяют это представление.

Что такое кварк-глюонная плазма и почему она важна

Кварк-глюонная плазма – это высокоэнергетический и сверхгорячий фазовый переход материи, существовавший в первые доли секунды после Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад. Температуры в этом состоянии превышают солнечные примерно в 100 тысяч раз, что делает изучение этой плазмы ключевым элементом понимания ранней Вселенной. В ходе экспериментов детектор ATLAS зарегистрировал замедление быстрых частиц, а команды CMS и LHCb обнаружили подавление образования тяжелых частиц, причем эффект был более выражен в столкновениях с ядрами неона по сравнению с кислородом.

При этом детектор ALICE зафиксировал коллективное движение частиц, напоминающее волны, что характерно для сверхгорячей жидкости. Эти наблюдения открывают новые перспективы в изучении первичных состояний вещества, существовавших сразу после Большого взрыва. В связи с этим CERN планирует значительное обновление коллайдера для повышения его светимости, что позволит проводить более глубокие исследования.

Выявление кварк-глюонной плазмы в экспериментах с более легкими ядрами, такими как кислород и неон, открывает новые горизонты в понимании физики элементарных частиц и эволюции Вселенной. Для русскоязычных исследователей и студентов это подчеркивает важность современных экспериментов в Европе и стимулирует интерес к фундаментальной физике. Масштабное обновление ускорителя в CERN демонстрирует растущую заинтересованность мирового научного сообщества в изучении экзотических состояний материи, что может привести к новым открытиям в области физики высоких энергий.

Недавние открытия в области кварк-глюонной плазмы вызывают большой интерес среди ученых. В частности, исследование вихревых следов кварков в начальных состояниях материи также подчеркивает важность этих находок для понимания условий, существовавших в первые мгновения после Большого взрыва. Эти данные могут значительно изменить наше представление о физике элементарных частиц и эволюции Вселенной.