Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 23.07.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

В лаборатории удалось создать почти идеальные капли кварк-глюонной плазмы

В лаборатории удалось создать почти идеальные капли кварк-глюонной плазмы
shortstoryf

Специалисты из отдела наук Министерства энергетики США утверждают, что сталкивая вместе большие атомные ядра, которые содержат в себе протоны и нейтроны, на скоростях, близких к скорости света можно смоделировать условия, при которых существовала очень ранняя Вселенная. Сейчас они считают, что только ядра больших атомов, таких как золото, содержат достаточно материи и энергии, чтобы сварить «первородный суп» из самых основных строительных блоков — кварков и глюонов, то есть создать кварк-глюонную плазму. Но, тут исследователи обнаружили одно очень странное следствие: по их заверениям, если более мелкие частицы сталкиваются с крупными ядрами, всё идёт к тому, что они могут формировать крошечные капельки этого «супа». Выходит, что эти образовавшиеся капли ведут себя как жидкость, а не газ, как этого следовало ожидать.

Естественно, такое предположение требует проверки в виде экспериментов, и если объяснение этому явлению будет найдено, то необходимо ещё разработать и альтернативное объяснение. Как говорят авторы исследования, их эксперименты должны указать всему мировому сообществу конкретно на основные элементы, необходимые для того, чтобы создать кварк-глюонную плазму, а также разработать понимание начальных особенностей сталкивающихся частиц.

В этой работе им потребовалась помощь релятивистского коллайдера тяжёлых ионов (Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC), который расположен в Брукхейвенской национальной лаборатории. Понимание того, что образовавшиеся капельки плазмы ведут себя как жидкость, пришло в тот момент, когда специалисты сталкивали ядра золота при различных условиях и увидели, что поток образовавшихся частиц имеет признаки эллиптической формы. Дополнительные эксперименты подтвердили, что эта жидкость действительно составлена из самых фундаментальных строительных блоков барионной материи — кварков и глюонов, и что поток частиц образуется с минимальным сопротивлением, то есть создаётся практически идеальная жидкая плазма.

Гелий-3 золото

В верхней строке показаны температурные концентрации при ударе о ядро золото ионов, состоящих из одной, двух и трёх частиц. Золото существенно больше этих ионов. Внизу показано сечение потока частиц, образовавшегося в результате каждого столкновения. Источник: Image courtesy of Brookhaven National Laboratory

Что касаемо самого эксперимента. Ученые с помощью RHIC заставили ядра Гелия-3 (каждое состоит из двух протонов и одного нейтрона) сталкиваться с ядром золота. Затем они столкнули отдельные протоны с золотом и в сечении потока обнаружили фигуру, которая совместима с современными теориями формирования крошечных капелек кварк-глюонной жидкости. Данные также указывают на то, что эти небольшие столкновения создают крошечные области с очень высокими температурами, требуемыми для высвобождения кварков и глюонов. Но не стоит забывать, что всё это происходит в намного меньших масштабах, чем если бы столкнулись два крупных ядра, именно поэтому возникают только капли, а не сама субстанция. Но не обошлось здесь и без ложки дёгтя: как говорят исследователи, им удалось обнаружить не все признаки того, что в результате экспериментов образовалась именно кварк-глюонная плазма. Поэтому они планируют методично, снова и снова сталкивать протоны с ионами золота, чтобы попытаться зафиксировать хоть какие-то другие интересные явления, возникающие совместно с описанным выше потоком частиц.

По информации Министерства энергетики США.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google