STAR wykrył oznakę plazmy kwarkowo-gluonowej w zderzeniach jąder tlenu — ScienceDaily
Eksperyment STAR w Relatywistycznym Zderzaczu Ciężkich Jonów RHIC w Brookhaven National Laboratory w USA wykrył silne dowody na powstawanie plazmy kwarkowo-gluonowej podczas zderzeń jąder tlenu. Jak informuje ScienceDaily, wyniki badania opublikowano w czasopiśmie Physical Review Letters.
Plazma kwarkowo-gluonowa to ultrarozgrzany i ultragęsty stan materii, który według współczesnych poglądów istniał w pierwszych chwilach po Wielkim Wybuchu, przed uformowaniem się protonów i neutronów. Zwykle do jej wytworzenia w RHIC zderzano znacznie cięższe jądra złota. Jądro tlenu zawiera osiem protonów i osiem neutronów, dlatego takie zderzenia umożliwiają badanie mniejszych układów.
Utrata energii przez dżety
Kluczową oznaką było tak zwane tłumienie dżetów — utrata energii przez wąskie strumienie cząstek wysokoenergetycznych, przechodzące przez materię powstałą po zderzeniu. Naukowcy przeanalizowali dane ze zderzeń tlenu przeprowadzonych w RHIC w 2021 roku przy energii 200 GeV.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Badacze porównywali dżety w czołowych zderzeniach jąder z wynikami zderzeń niecentralnych, w których nie oczekiwano powstania plazmy. Zarejestrowali około 20-procentowe tłumienie cząstek wysokoenergetycznych związane z tłumieniem dżetów. Efekt jest mniejszy niż w zderzeniach jąder złota, lecz wystarczająco wyraźny, by wskazywać na formowanie się plazmy kwarkowo-gluonowej.
Dolna granica powstawania plazmy
Wcześniej tłumienie dżetów w zderzeniach jąder tlenu obserwowano również w Wielkim Zderzaczu Hadronów CERN, ale przy energiach powyżej 5 000 GeV. Pomiar RHIC przy 200 GeV wyznacza dolną granicę znanych warunków, w których w małym układzie mogą pojawiać się charakterystyczne oznaki tego pierwotnego stanu materii.
RHIC zakończył działalność w 2026 roku, jednak fizycy nadal muszą opracować dane z końcowego cyklu, zebrane przez detektory STAR i sPHENIX. Pomiary te mogą pomóc określić, przy jakich najmniejszych rozmiarach układu i energiach plazma kwarkowo-gluonowa przestaje się tworzyć.
