Физики из ЦЕРН рассказали, что им совершенно случайно удалось создать на Большом адронном коллайдере (БАК) кварково-глюонную плазму – ту материю, которая относится ко временам Большого взрыва.
По словам официального представителя коллаборации ALICE в рамках БАК Федерико Антинори, они рады этому открытию, так как теперь у них есть возможность изучать материю в первичном состоянии. Физики смогут понять, как Вселенная вела себя во время и до Большого взрыва.
Кварково-глюонная плазма, или «квагма» — это материя, в буквальном смысле «разобранная» на мельчайшие частицы – кварки и глюоны. Обычно они удерживаются внутри протонов, нейтронов и других частиц сильными ядерными взаимодействиями. Чтобы освободить кварки и глюоны, нужны невероятные энергии и температуры, существовавшие в природе, по мнению физиков, только в момент Большого взрыва.
Около десяти лет назад специалисты выяснили, что условия можно создать, если сталкивать тяжелые ионы друг с другом при помощи мощных ускорителей частиц. Считалось, что по-другому «квагму» невозможно получить. Однако в прошлом году при изучении результатов последних экспериментов на детекторе CMS в составе БАК ученые заметили, что «первичную материю Вселенной» можно получить при столкновениях одиночных протонов и ионов свинца.
Некий аналог «квагмы» можно получить при столкновении протонов между собой. Наблюдения на ALICE показали, что столкновение протонов между собой часто приводило к появлению «облачков» из кварково-глюонной плазмы – смеси из кварков и глюонов из разрушенных протонов, разогретых до высоких температур – около четырех триллионов градусов Цельсия. Детектор зафиксировал большое количество «странных» кварков. Частицы с большим числом «странных» кварков появлялись чаще, чем остальные продукты столкновения протонов. По мнению ученых, это указывает на необычные обстоятельства их рождения, связанные с теми условиями, которые были внутри кварково-глюонной плазмы в момент ее формирования.
Физики убеждены, что свойства «квагмы» можно изучать, если использовать удобные для специалистов протоны.
Результаты исследования они опубликовали в журнале Nature Physics.
