Eksperyment RHIC zarejestrował spadek korelacji cząstek w zderzeniach złota — Live Science
W Stanach Zjednoczonych eksperyment STAR w Relatywistycznym Zderzaczu Ciężkich Jonów RHIC zarejestrował nieoczekiwaną prawidłowość w cząstkach powstających po zderzeniach jąder złota z prędkościami zbliżonymi do prędkości światła. Badacze wykryli spadek korelacji poprzecznego pędu cząstek, który potencjalnie może wskazywać na punkt krytyczny materii jądrowej, informuje Live Science.
Nieoczekiwany spadek
W każdym zderzeniu naładowane cząstki rozlatują się na boki z różnym pędem poprzecznym. Naukowcy analizowali, czy pary cząstek w jednym zderzeniu jednocześnie otrzymywały silniejszy lub słabszy impuls niż przeciętnie. Takie korelacje odzwierciedlają wahania temperatury i rozszerzanie się materii, które następuje po zderzeniu.
Fizycy oczekiwali, że wielkość tych fluktuacji będzie zmieniać się płynnie wraz ze zmianą energii zderzeń. Zamiast tego wskaźnik najpierw malał, a następnie rósł. Sygnał okazał się wystarczająco silny, by jego statystyczne pochodzenie było mało prawdopodobne, jednak badacze podkreślają: jest to jedynie wskazówka, a nie dowód na istnienie punktu krytycznego.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Poszukiwanie właściwości materii jądrowej
Protony i neutrony składają się z kwarków, które utrzymuje silne oddziaływanie, którego nośnikami są gluony. Przy niezwykle wysokiej temperaturze lub gęstości mogą one przejść w stan plazmy kwarkowo-gluonowej — gorącej mieszaniny swobodnych kwarków i gluonów. Uważa się, że taka materia wypełniała Wszechświat w pierwszych mikrosekundach po Wielkim Wybuchu.
Punkt krytyczny miałby rozdzielać dwa reżimy przejścia materii jądrowej do plazmy kwarkowo-gluonowej: płynny przy bardzo wysokich temperaturach i gwałtowny przy wyższej gęstości. W pobliżu takiego punktu pojemność cieplna materii, według oczekiwań fizyków, powinna gwałtownie wzrosnąć, dlatego wahania temperatury i korelacje cząstek powinny słabnąć.
Zespół przeanalizował około miliarda zderzeń przy energiach od 3 do 7,7 GeV na parę protonów lub neutronów — w dolnej części zakresu roboczego RHIC, który sięga 200 GeV. Podczas uruchomień o najniższych energiach wiązkę jąder złota skierowano na cienką złotą folię wewnątrz detektora, aby uzyskać najgęstszą materię dostępną w zderzaczu. Wyniki badania opublikowano w czasopiśmie Physical Review Letters.
