Kvarku mijiedarbības pakāpe šķidrā zelta un zelta sadursmēs. Attēla kredīts: RHIC Noklikšķiniet, lai palielinātu
Izmantojot ātrgaitas sadursmes starp zelta atomiem, zinātnieki domā, ka viņi ir no jauna izveidojuši vienu no visnoslēpumainākajām matērijas formām Visumā - kvarka-gluona plazmu. Šī matērijas forma bija sastopama Lielā sprādziena pirmajā mikrosekundē un joprojām var pastāvēt blīvu, tālu zvaigžņu kodolos.
UC Deivisa fizikas profesors Daniels Čebra ir viens no 543 pētījuma līdzstrādniekiem. Viņa galvenā loma bija tādu elektronisko klausīšanās ierīču izveidošana, kas apkopo informāciju par sadursmēm - šo darbu viņš salīdzināja ar “120 000 stereo sistēmu traucējummeklēšanu”.
Tagad, izmantojot šos detektorus, “mēs meklējam tendences, kas notika sadursmes laikā, lai uzzinātu, kāda ir kvarka-gluona plazma,” viņš sacīja.
"Mēs esam centušies izkausēt neitronus un protonus, atomu kodolu celtniecības blokus, to veidojošajos kvarkos un gluonos," sacīja Cebra. "Mums bija vajadzīgs daudz siltuma, spiediena un enerģijas, un tas viss tika lokalizēts nelielā telpā."
Zinātnieki radīja pareizos apstākļus ar galvu sadursmēm starp zelta atomu kodoliem. Rezultātā iegūtā kvarka-gluona plazma ilga ārkārtīgi īsu laiku - mazāk nekā 10-20 sekundes, sacīja Cebra. Bet sadursme atstāja pēdas, kuras zinātnieki varēja izmērīt.
“Mūsu darbs ir kā nelaimes gadījumu rekonstrukcija,” sacīja Čebra. "Mēs redzam fragmentus, kas iznāk no sadursmes, un mēs šo informāciju veidojam līdz ļoti maziem punktiem."
Bija paredzēts, ka kvarka-gluona plazma uzvedīsies kā gāze, taču dati rāda šķidrumam līdzīgāku vielu. Plazma ir mazāk saspiežama, nekā paredzēts, kas nozīmē, ka tā, iespējams, spēs atbalstīt ļoti blīvu zvaigžņu kodolus.
"Ja neitronu zvaigzne kļūst pietiekami liela un blīva, tā var iziet cauri kvarka fāzei vai arī var vienkārši sabrukt melnajā caurumā," sacīja Cebra. “Lai atbalstītu kvarka zvaigzni, kvarka-gluona plazmai būtu nepieciešama stingrība. Tagad mēs sagaidām, ka būs biezpiena zvaigznes, bet tās būs grūti pētīt. Ja tādi pastāv, viņi ir puslīdz bezgalīgi tālu ”.
Projektu vada Brukhāvenas Nacionālā laboratorija un Lorensa Bērklija Nacionālā laboratorija, sadarbojoties 52 institūcijās visā pasaulē. Darbs tika veikts Brookhaven relativistic Heavy Ion Collider (RHIC).
Oriģinālais avots: UC Davis News Release
