1296
У дослідах на Великому адронному колайдері фізики помітили закономірність, яку раніше пов’язували передусім зі зіткненнями великих атомних ядер. Вона проявилася й у значно менших системах, поставивши нові запитання про те, як поводиться речовина за надзвичайних температур і щільності.
У центрі уваги науковців експерименту ALICE — кварк-глюонна плазма. Так називають стан матерії, у якому кварки та глюони не замкнені всередині звичних частинок так, як у звичайній речовині. Подібні умови існували в ранньому Всесвіті, у перші миті після Великого вибуху.
Зазвичай ознаки такої плазми шукають, зіштовхуючи важкі ядра, зокрема свинцю. Під час таких зіткнень на дуже короткий час утворюється крихітна ділянка надгарячої речовини, колективні властивості якої можна реконструювати за потоками частинок, що розлітаються з місця зіткнення.
У новому аналізі команда ALICE зіставила результати трьох типів зіткнень: протонів із протонами, протонів із ядрами свинцю та ядер свинцю між собою. У всіх трьох випадках дослідники відзначили споріднені риси колективної поведінки на кварковому рівні.
Це важливий результат, адже системи з кількох учасників зіткнення тривалий час вважали можливими надто малими, щоб у них утворювалося середовище з властивостями кварк-глюонної плазми. Нові спостереження означають, що кордон між малими та великими системами може бути складнішим, ніж припускали.
Водночас сама наявність подібної закономірності ще не означає, що в кожному протонному зіткненні достеменно виникає така сама плазма, як під час зіткнень важких ядер. Фізики продовжують перевіряти, які саме механізми можуть пояснити зафіксовані сигнали.
Результати, опубліковані в Nature Communications, допомагають уточнити моделі сильної взаємодії та умов, у яких існувала первинна речовина Всесвіту. Для дослідників це спосіб наблизитися до розуміння найранніших етапів космічної історії, відтворюючи її фізичні властивості у лабораторії.
