STAR обнаружил признак кварк-глюонной плазмы в столкновениях ядер кислорода — ScienceDaily
Эксперимент STAR на Релятивистском коллайдере тяжёлых ионов RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории США обнаружил веские свидетельства образования кварк-глюонной плазмы при столкновениях ядер кислорода. Как сообщает ScienceDaily, результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Кварк-глюонная плазма — сверхгорячее и сверхплотное состояние материи, которое, согласно современным представлениям, существовало в первые мгновения после Большого взрыва, до формирования протонов и нейтронов. Обычно для её создания на RHIC сталкивали значительно более тяжёлые ядра золота. Ядро кислорода содержит по восемь протонов и нейтронов, поэтому такие столкновения позволяют исследовать меньшие системы.
Потеря энергии джетами
Ключевым признаком стало так называемое гашение джетов — потеря энергии узкими потоками высокоэнергетических частиц, проходящими через вещество, образовавшееся после столкновения. Учёные проанализировали данные столкновений кислорода, проведённых на RHIC в 2021 году при энергии 200 ГэВ.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Исследователи сравнивали джеты в лобовых столкновениях ядер с результатами нецентральных столкновений, где образования плазмы не ожидали. Они зафиксировали приблизительно 20-процентное подавление высокоэнергетических частиц, связанное с гашением джетов. Этот эффект меньше, чем при столкновениях ядер золота, однако достаточно выражен, чтобы свидетельствовать о формировании кварк-глюонной плазмы.
Нижняя граница образования плазмы
Ранее гашение джетов при столкновениях ядер кислорода также наблюдали на Большом адронном коллайдере CERN, но при энергиях свыше 5 000 ГэВ. Измерение RHIC при 200 ГэВ устанавливает нижнюю границу известных условий, при которых в малой системе могут появляться характерные признаки этого первичного состояния материи.
RHIC завершил работу в 2026 году, однако физикам ещё предстоит обработать данные финального запуска, собранные детекторами STAR и sPHENIX. Эти измерения могут помочь определить, при каких минимальных размерах системы и энергиях кварк-глюонная плазма перестаёт образовываться.
