След повече от 2 десетилетия на изследвания учените най-накрая успяха да наблюдават явление в гореща и плътна „течна смес“ от частици, подобна на тази, която е изпълвала космоса непосредствено след Големия взрив.

Откритието може да помогне на космолозите да разберат по-добре невероятно горещото и плътно състояние на Вселената в най-ранните ѝ мигове.

Резултатите от изследването са приети за публикуване в списание Physical Review Letters.

Най-мощният ускорител на частици в света, Големият адронен колайдер (ГАК), редовно създава така наречената кварк-глюонна плазма.

Това се случва чрез сблъсък на атомни ядра на тежки елементи, като олово, при което се генерират потоци от частици, наречени джетов. От тях възниква тази гореща и плътна „супа“ от частици.

Процесът е необходим, тъй като в съвременната Вселена кварките и глюоните, наричани „партони“, се срещат само свързани в частици като протони и неутрони.

За да се освободят тези партони и да се генерира кварк-глюонна плазма, е нужна енергията от сблъсъка на атоми при скорост, близка до тази на светлината.

Когато частиците се разпространяват в кварк-глюонната плазма, те губят енергия и импулс

Това би трябвало да създаде вихрови следи в тази първична среда, подобни на тези, които оставя корпусът на лодка в океана.

В продължение на две десетилетия обаче изследователите не успяваха да наблюдават тази така наречена „дифузионна вихрова следа“. Досега.

„Наблюдението и количественото определяне на дифузионната следа на кварк-глюонната плазма отваря пътя към нова прецизна характеристика на свойствата. Динамиката ѝ и обещава нови открития в изучаването на еволюцията на ранната Вселена“, твърди ръководителят на екипа Рагхунат Прадхан.

Предишните опити за откриване на вълновите сигнали са включвали генериране на събития, свързани с образуването на струя заедно с частица, наречена Z-бозон.

Въпреки че това е дало известни доказателства за съществуването на следи от частици, сигналите от тях са били слаби.

Т.е. откритията не са били достатъчно статистически значими, за да бъдат класифицирани като потвърдени.

За да търси вълновия сигнал, екипът е приложил различен подход

Използвал е ГАК за сблъсък на две оловни ядра, за да създаде струи от частици, разположени една зад друга. Така наречените диджетни събития.

Уникалната форма на тези събития е позволила сигналите от следите на частиците да бъдат по-лесно отделени от околния шум.

Измерванията на екипа показват ясно отсъствие на частици зад посоката на струите. Това е било особено забележимо при относително нисък импулс.

И напълно съответства на очакванията за дифузионна следа.

Най-силните сигнали от следата са открити при по-централизирани сблъсъци на олово с олово, които създават повече кварк-глюонна плазма.