Великий вибух відтворили на Землі: фізики підтвердили існування первинної матерії
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.
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.