Plazma kwarkowo-gluonowa po zderzeniu lekkich jąder
Cztery główne eksperymenty w Wielkim Zderzaczu Hadronów – ALICE, ATLAS, CMS i LHCb – niezależnie od siebie zdobyły dowody, że nawet zderzenia tak lekkich jąder jak tlenu czy neonu pozwalają na odtworzenie stanu materii, jaki panował we wszechświecie po Wielkim Wybuchu. Ten stan materii to plazma kwarkowo-gluonowa (QGP), substancja tak gorąca – ponad 100 000 razy cieplejsza niż wnętrze Słońca – że rozbija protony i neutrony na części składowe. Kwarki i gluony przestają być ze sobą powiązane i zachowują się jak ciecz. Taki stan materii istniał przez ułamek sekundy po narodzinach kosmosu, zanim materia ostygła na tyle, by uformować zwykłe cząstki.
Jeszcze do niedawna fizycy byli przekonani, że do laboratoryjnego odtworzenia takich warunków trzeba użyć jąder ołowiu, ponad 200-krotnie bardziej masywnych niż protony. Im większe i cięższe jądra, tym więcej materii ściśniętej w jednym miejscu, zatem tym łatwiej o odpowiednie warunki eksperymentu.
Powoli jednak obraz ten zaczął się rozpadać. Najpierw zauważono ślady QGP w zderzeniach proton-jądro ołowiu i proton-proton. Przed rokiem w LHC po raz pierwszy zderzano jądra tlenu. I już wtedy zauważono pierwsze sygnały mogące świadczyć o obecności plazmy kwarkowo-gluonowej. Teraz, po kolejnych zderzeniach – w tym kolizjach neon-neon – i analizie danych, poszlaki te zmieniły się w mocne dowody.
Analizy danych wciąż trwają, a naukowcy z niecierpliwością czekają uruchomienie High-Luminosity LHC (prace nad nim niedawno się rozpoczęły), który pozwoli jeszcze dokładniej przyjrzeć się tej pierwotnej „zupie”, z której wyłonił się wszechświat.
Komentarze (0)