Великий вибух відтворили на Землі: фізики підтвердили існування первинної матерії
У Великому адронному колайдері зробили нове відкриття (фото: Unsplash)
У Великому адронному колайдері вдалося відтворити умови, схожі на ті, що існували в перші мікросекунди після Великого вибуху. Експерименти підтвердили утворення надзвичайно гарячого стану матерії, який вважають "первинною речовиною" Всесвіту.
Про це пише РБК-Україна з посиланням на SciTechDaily.
Вчені пояснили: кварк-глюонна плазма (КГП) формується за екстремального тиску та температур, які у понад 100 000 разів перевищують температуру у центрі Сонця.
За таких умов складні частинки розпадаються на свої фундаментальні елементи - кварки та глюони.
Через майже 14 мільярдів років після виникнення Всесвіту фізикам вдалося короткочасно відтворити цей стан за допомогою високоенергетичних ядерних зіткнень на колайдері.
Руйнування старих аксіом
Раніше у науковій спільноті панувала думка, що кварк-глюонна плазма може виникати лише під час зіткнень дуже важких іонів, таких як свинець, які у понад 200 разів важчі за протони.
Проте нові експериментальні дані спростували це твердження:
- Детектори ALICE, ATLAS, CMS та LHCb виявили чіткі ознаки КГП у зіткненнях пар кисень-кисень та неон-неон;
- Раніше експеримент ALICE підтвердив наявність сигналів плазми навіть у зіткненнях протонів із протонами та протонів зі свинцем;
Дослідження доводять, що для утворення екстремального середовища достатньо маси значно легших атомних ядер.
Зіткнення ядер кисню та неону у Великому адронному колайдері виявляють ознаки кварк-глюонної плазми - первинного стану речовини, який, як вважається, заповнював Всесвіт одразу після Великого вибуху (джерело: CERN)
Ключові докази існування плазми
Головним підтвердженням утворення гарячого середовища стала втрата енергії швидкими кварками та глюонами під час проходження крізь плазму - ефект "згасання струменів.
Колаборація ATLAS зафіксувала це явище через дисбаланс пар частинкових струменів, який зростав у лобових зіткненнях із більшим об'ємом плазми.
"Детектори CMS та LHCb підтвердили пригнічення народження енергійних частинок, причому в системах неон-неон це пригнічення виявилося сильнішим через більші розміри утвореного об'єму плазми", - розповіли науковці.
Крім того, детектор ALICE зафіксував ще одну важливу особливість. Частинки, що виникали після зіткнення, рухалися не хаотично, а узгоджено, ніби їх захоплював спільний потік.
Це свідчить про те, що кварк-глюонна плазма поводиться не як набір окремих частинок, а як єдина рідкоподібна речовина.
