Podczas swoich eksperymentów naukowcy wykryli nietypowe strumienie cząstek, zdradzające niezbadane dotąd właściwości materii, z jakiej składał się wszechświat w pierwszych sekundach istnienia - poinformowało biuro prasowe CERN.
Zupa z gluonow
Produkowanie Big Bangów trwa od niecałych trzech tygodni. Akcelerator LHC (Large Hadron Collider) jest obecnie wykorzystywany do rozpędzania i zderzania jonów ołowiu, aby wytworzyć i zbadać plazmę kwarkowo-gluonową - materię, która zapewne istniała w pierwszych chwilach istnienia Wszechświata. Jest to bardzo gęsta i gorąca materia, w której nie ma wyodrębnionych atomów, ani nawet protonów czy neutronów, a jedynie ich składowe cząstki - kwarki i gluony.
- Kiedy w LHC zderzają się jony ołowiu, dochodzi do takiej koncentracji energii na tak małej przestrzeni, że powstają maleńkie kropelki tej pierwotnej materii. O tym, że wytworzyła się plazma kwarkowo-gluonowa świadczy wiele zjawisk, które możemy rejestrować i mierzyć – informuje CERN w swoim komunikacie.
Trzem detektorom, które obserwują zderzenia jonów ołowiu, udało się już zobaczyć nieznane dotąd zachowania tej materii. Naukowcy uczestniczący w eksperymecie ALICE, który jest specjalnie zaprojektowany do obserwacji plazmy kwarkowo-gluonowej, opublikowali pierwsze dwa artykuły już kilka dni po rozpoczęciu zderzeń. Następnie udało im się po raz pierwszy w historii zarejestrować zjawisko nazywane "wygaszaniem strumieni" (jet quenching – dokonały tego zespoły pracujące przy detektorach ATLAS i CMS. Publikacja zespołu ATLAS-a na ten temat została wczoraj przyjęta do druku w czasopiśmie naukowym Physical Review Letters). Zjawisko "wygaszania" zostało wczesniej przewidziane teoretycznie.
Na czym polega? Strumienie składające się z podstawowych cegiełek materii (kwarków i gluonów) wystrzeliwują z punktu kolizji. Przy zderzeniach protonów najczęściej pojawiają się pary strumieni, symetrycznie oddalające się w dwie przeciwne strony. Ale teoretycy zawsze przypuszczali, że przy zderzeniach jonów ciężkich pierwiastków, takich jak ołów, gęsta materia w punkcie zderzenia może oddziaływać ze strumieniami i powodować, że spadnie prędkość części z nich. - Czułość pomiaru energii strumieni, jaką dysponuje ATLAS, pozwoliła nam zaobserwować uderzającą różnicę w prędkościi strumieni w parze. Zdarza się, że jeden z nich jest niemal całkowicie wchłaniany z powrotem do centrum kolizji - powiedziała rzeczniczka ATLAS-a Fabiola Gianotti.
Gorąca ciecz doskonała
Pierwotną „zupą” zajmowali się już wcześniej Amerykanie w swoim akceleratorze RHIC (The Relativistic Heavy Ion Collider) w ośrodku Brookhaven National Laboratory. - Analiza jednych i drugich wyników pozwoliła już teraz wykluczyć niektóre teorie, dotyczące zachowania pierwotnej materii – podkreślają specjaliści w komunikacie CERN.
Co udowodnili Europejczycy? W LHC uzyskano plazmę znacznie gorętszą niż ta, która wytwarzana była wcześniej przez RHIC. Wciąż zachowuje ona jednak właściwości płynu o bardzo małej lepkości, inaczej mówiąc - cieczy doskonałej.
- W pewnym sensie ta materia kwarkowo-gluonowa wygląda znajomo. Wciąż jest to ciecz doskonała, jaką widzieliśmy w RHIC-u. Jednak zaczynamy widzieć przebłyski czegoś nowego. LHC stał się fantastyczną ‘maszyną do Wielkich Wybuchów’ - skomentował najnowsze wyniki rzecznik eksperymentu ALICE Jrgen Schukraft.
Wyniki dotychczasowych eksperymentów mają zostać zaprezentowane na konferencji naukowej, zaplanowanej na 2 grudnia w siedzibie CERN pod Genewą.
(ew)