W LHC temperatury są 100 000 razy wyższe niż w Słońcu. Jak lekkie jądra mogą to przetrwać?
Podczas kolizji w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC) pojawiają się temperatury ponad 100 000 razy wyższe niż wewnątrz Słońca. Jednak w jakiś sposób lekkie jądra atomowe i odpowiadające im antyjądra wyłaniają się z tych kolizji nienaruszone, mimo że siły utrzymujące jądra powinny ulec osłabieniu i lekkie jądra powinny rozpaść się w znacznie niższych temperaturach. Fizycy od dekad zastanawiali się, jak to możliwe. Prowadzony w CERN-ie i będący częścią LHC eksperyment ALICE dostarczył właśnie pierwszych eksperymentalnych dowodów pozwalających opisać, jak to jest możliwe.
Badacze z ALICE badali deuterony – jądra atomowe deuteru złożone z protonu i neutronu – oraz antydeuterony, w których skład wchodzą antyproton i antyneutron. Jądra te powstają w wyniku wysokoenergetycznych zderzeń w LHC. Okazało się, że niemal 90% deuteronów i antydeuteronów nie pochodzi bezpośrednio z kolizji, a są wynikiem fuzji cząstek powstających po kolizji. To przełom w naszej dziedzinie badań. Informacje te wypełniają istotną lukę w rozumieniu powstawania jąder z kwarków i gluonów. Przynoszą też ważne informacje, na podstawie których będziemy tworzyć przyszłe modele teoretyczne, mówi Marco van Leeuwen, rzecznik prasowy eksperymentu ALICE.
Odkrycie będzie miało też istotne znaczenia dla kosmologii i astrofizyki. Lekkie jądra i antyjądra powstają bowiem w wyniku interakcji promieniowania kosmicznego z ośrodkiem międzygwiezdnym, a w procesie ich tworzenia może swój udział mieć ciemna materia. Stworzenie nowych modeli teoretycznych dotyczących powstawania lekkich jąder i antyjąder może pozwolić na uchwycenie sygnałów z ciemnej materii.
Wyniki eksperymentu opisano na łamach Nature.
Komentarze (0)