Столкновения кислорода на БАК указали на новое состояние материи
AI Фото носит иллюстративный характер
Четыре главных эксперимента Большого адронного коллайдера (БАК) — ALICE, ATLAS, CMS и LHCb — обнаружили новые признаки того, что столкновения ядер кислорода и неона могут создавать экстремальное состояние материи, существовавшее в первые микросекунды после Большого взрыва. Речь идет о кварк-глюонной плазме (КГП), которая образуется при температурах более чем в 100 000 раз выше, чем в центре Солнца. Ранее считалось, что для этого необходимы столкновения тяжелых ионов, например свинца, но новые данные опровергают это предположение. Об этом рассказывает сайт Phys.org.
Коллаборация ATLAS однозначно зафиксировала эффект потери энергии партонами — быстрыми кварками и глюконами, проходящими через КГП. Этот эффект проявлялся в дисбалансе между парами струй частиц, рожденных в столкновениях кислород-кислород и неон-неон, и усиливался в лобовых соударениях. ALICE, CMS и LHCb изучали подавление рождения различных частиц: CMS наблюдал подавление заряженных частиц, LHCb — очарованных мезонов, а ALICE сравнил выход нейтральных пионов в кислород-кислородных и протон-кислородных столкновениях, получив однозначное доказательство потери энергии партонами.
Еще одним признаком КГП стало подавление короткоживущих связанных состояний тяжелых кварков — ипсилон-мезонов, которое зафиксировали CMS и LHCb. Кроме того, ALICE обнаружил, что барионы (частицы из трех кварков) в кислород-кислородных столкновениях испускаются с предпочтительным направлением — анизотропным потоком — сильнее, чем мезоны (из двух кварков). Это объясняется присутствием КГП, которая передает частицам направленное движение. Исследования продолжаются, а БАК готовится к модернизации в High-Luminosity LHC для более глубокого изучения кварк-глюонной плазмы.
