Учените, работещи с Големия адронен колайдер, са успели да създадат изключително малки порции кварк-глуонна плазма в хода на сблъсъци между протони и оловни йони.
Тя се оказала неочаквано „течна“ по своите физически свойства, става ясно от статия, публикувана в сп. Physical Review Letters.
„Кварк-глуонната плазма се смята за аналог на състоянието, в което материята на Вселената се е намирала няколко мига след Големия взрив. Нейните съставки – кварки и глуони – много силно взаимодействат помежду си, което отличава тази плазма от газовете, чиито частици взаимодействат слабо“, обяснява Цюан Ван (Quan Wang) от университета на Канзас в Лорънс (САЩ).
Ван и колегите му провели експерименти на Големия адронен колайдер, сблъсквайки протони с тежки йони – атоми на злато, олово и други метали. Продуктите от тези сблъсъци се изучавали с помощта на детектора CMS и след това се анализирали от суперкомпютър.
Художествено изображение на сблъсък между протон и оловно ядро. © APS/Alan Stonebraker
За голямо учудване на физиците сблъсъците на протони и тежки вещества често водело до появата на микроскопични „облачета“ от кварк-глуонна плазма – „супа“ от кварки и глуони от разрушените протони и неутрони, нагрети до невъобразимо високи температури – около четири трилиона градуса по Целзий.
По своята природа тази субстанция повече прилича на течност, отколкото на газ, тъй като нейните частици доста по-силно взаимодействат помежду си, отколкото йоните и електроните в класическата плазма.
Подобна „течност“ физиците отдавна са се научили да получават на ускорителите на частици, но учените дълго време смятали, че за нейната поява са необходими сблъсъци на еднакви по размер ядра, съдържащи в себе си стотици протони и неутрони.
Експериментите на Големия адронен колайдер показали, че за раждането на кварк-глуонна течност е необходим само един протон и едно ядро на тежък елемент, чийто сблъсък поражда облак от хиляди субатомни частици.
Поведението на тези порции кварк-глуонна плазма от физическа гледна точка се оказало неочаквано „течно“ – независимо от свръхмалките размери в тази „капка“ възникват своеобразни вълни и много други явления, които са характерни само за течностите.
Както се надяват учените, бъдещото изучаване на необичайните свойства на тези микрокапки ще им позволи да разкрият тайните на раждането на Вселената и да разберат как се образува тази плазма.
