У CERN виявили, як кварки збурюють первинну плазму — ScienceDaily
Дослідники на Великому адронному колайдері CERN у Швейцарії виявили ознаки хвильового сліду, який високоенергетичні кварки залишають у кварк-глюонній плазмі. Спостереження свідчать, що ця надгаряча форма матерії колективно реагує на рух частинок подібно до рідини, а не є сукупністю незалежно розсіюваних частинок, повідомляє ScienceDaily.
Як шукали слід кварка
Кварк-глюонна плазма — стан матерії, у якому кварки та глюони існували в перші мікросекунди після початку Всесвіту. На колайдері її короткочасно відтворюють під час зіткнень важких іонів, зокрема свинцю, розігнаних майже до швидкості світла. Утворені краплі такої матерії існують менш ніж квадрильйонну частку секунди, тому їхні властивості визначають за розподілом частинок, що виникають після зіткнення.
Раніше пошуки зосереджувалися на парах кварк—антикварк, однак їхні сліди могли накладатися один на одного. Нова методика передбачала відбір подій, де кварк рухався майже у протилежному напрямку до Z-бозона — нейтральної елементарної частинки, яка слабко взаємодіє з плазмою. Це дало змогу використати Z-бозон як орієнтир для визначення напряму руху кварка.
Більше актуальних новин читайте у Telegram-каналі UA.News.
Аналіз мільярдів зіткнень
Команда, до якої увійшли учасники колаборації CMS, проаналізувала дані 13 мільярдів зіткнень важких іонів. Приблизно у 2 тисячах випадків фізики зафіксували утворення Z-бозона. Для цих подій вони дослідили розподіл енергії у плазмі та виявили структури, схожі на бризки й завихрення, з боку, протилежного руху Z-бозона.
Оскільки Z-бозон майже не взаємодіє з плазмою, виявлені збурення дослідники пов'язують із рухом окремого кварка. Результати також узгоджуються з гібридною моделлю, за якою енергійний струмінь кварків має збурювати плазму та створювати за собою хвильовий слід. Автори роботи планують застосувати метод до додаткових даних, щоб вимірювати розміри, швидкість поширення та тривалість таких збурень. Дослідження опублікували у журналі Physics Letters B.
