Большой адронный коллайдер воссоздал вещество Большого взрыва при столкновении легких ядер

Все четыре коллаборации ЦЕРН подтвердили рождение кварк-глюонной плазмы ранней Вселенной при столкновениях ядер кислорода и неона, опровергнув старые теории о физике элементарных частиц, пишет ScienceDaily.

Физики Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) получили новые доказательства того, что кварк-глюонная плазма способна возникать при столкновениях относительно небольших атомных ядер. Данное экзотическое состояние материи заполняло Вселенную в первые микросекунды после Большого взрыва, когда температура в сотни тысяч раз превышала показатели в центре Солнца. В этих условиях протоны и нейтроны распадаются на фундаментальные составляющие - кварки и связывающие их глюоны.

Ранее в научном сообществе считалось, что для создания плазмы необходимы удары только тяжелых ядер свинца, которые более чем в двести раз массивнее протона. Однако данные четырех основных детекторов коллайдера - ALICE, ATLAS, CMS и LHCb - показали появление первичной материи при соударениях ядер кислорода и неона. Эксперимент ATLAS зафиксировал так называемые партонные потери энергии: кварки и глюоны теряли мощность при прохождении сквозь образующийся сгусток горячей среды, что особенно явно проявлялось при прямых лобовых столкновениях.

Детекторы CMS и LHCb подтвердили этот эффект другим методом, зарегистрировав подавление рождения заряженных частиц и распад тяжелых ипсилон-мезонов. Коллаборация ALICE выявила эффект анизотропного потока, при котором барионы разлетаются по строго определенным направлениям под воздействием коллективного движения частиц внутри плазмы. Открытие меняет понимание физики раннего космоса и расширяет возможности готовящегося к запуску коллайдера высокой светимости.