Главная / Космос / Ученые случайно создали на БАК материю времен Большого взрыва

Ученые случайно создали на БАК материю времен Большого взрыва

Физики из ЦЕРН заявляют, что им удалось случайно создать на Большом адронном коллайдере (БАК) кварково-глюонную плазму, материю времен Большого взрыва. Результаты этих экспериментов были опубликованы в журнале Nature Physics.

«Мы очень рады этому открытию. У нас появилась новая возможность изучать материю в ее первичном состоянии. Возможность изучать кварково-глюонную плазму в более простых и удобных условиях, таких как столкновения протонов, открывает для нас целое новое измерение того, как мы можем изучать то, как Вселенная вела себя во время и до Большого взрыва», — заявил Федерико Антинори (Federcio Antinori), официальный представитель коллаборации ALICE в рамках БАК.

Так называемая кварково-глюонная плазма, или «квагма», представляет собой материю, «разобранную» на мельчайшие частицы – кварки и глюоны, обычно удерживаемые внутри протонов, нейтронов и других частиц сильными ядерными взаимодействиями. Для «освобождения» кварков и глюонов необходимы гигантские температуры и энергии, которые, как сегодня считают ученые, существовали в природе только в момент Большого взрыва.

Примерно десять лет назад физики выяснили, что такие условия можно создать, если сталкивать достаточно тяжелые ионы друг с другом при помощи мощных ускорителей частиц. Долгое время ученые считали, что иным образом «квагму» получить невозможно, но в прошлом году они увидели первые признаки того, что это не так, когда изучали результаты последних экспериментов на детекторе CMS в составе БАК. Оказалось, что «первичная материя Вселенной» образуется при столкновениях одиночных протонов и ионов свинца.

Антинори и его коллеги обнаружили, что некий аналог квагмы возникает и при столкновении протонов между собой, изучая данные, собранные детектором ALICE после перезапуска БАК в апреле 2015 года и по сегодняшний день.

Протоны и нейтроны состоят из двух типов субатомных частиц – «нижних»(d) и «верхних»(u) кварков. Существует еще четыре типа кварков – прелестные (b), зачарованные (c), странные (s) и истинные (t). Они составляют основу экзотических форм материи и не существуют в природе в стабильном виде. Все эти кварки, как рассказывают ученые, могут сформироваться только в присутствии «свободных» глюонов, внутри кварково-глюонной плазмы.

Как показали наблюдения на ALICE, столкновение протонов между собой часто приводило к появлению микроскопических «облачков» из кварково-глюонной плазмы – «супа» из кварков и глюонов из разрушенных протонов, разогретых до невообразимо высоких температур – около четырех триллионов градусов Цельсия. Ее следы в виде частиц, содержащих так называемые «странные» кварки, были зафиксированы детектором в больших количествах.

Что интересно, частицы с большим числом «странных» кварков появлялись чаще, чем остальные продукты столкновений протонов. Как считают ученые, это указывает на необычные обстоятельства их рождения, связанные с теми условиями, которые царили внутри кварково-глюонной плазмы в момент ее формирования.

Это, по их мнению, говорит о том, что свойства «квагмы» можно изучать, используя столкновения «удобных» для физиков протонов, а не сложных тяжелых ионов, что приблизит нас к пониманию того, как Вселенная выглядела до и во время Большого взрыва.

 

Источник

Загрузка...
   
        Загрузка...    
   

Посмотрите так же

Мнения ученых относительно «инопланетного» происхождения Оумуамуа разделились

Буквально на днях научная работа под авторством двух ученых из Гарвардского университета наделала шума: они заявили, …