Výzkumníci z experimentu ALICE zkoumali jakKvarkovo-gluonové plazma ovlivňuje charmonie - mezony (částice) skládající se z kvarku charm a jeho antikvarku. Výsledky práce otevírají nové možnosti pro studium silné interakce – jedné ze čtyř základních přírodních sil – v podmínkách extrémní teploty a hustoty kvark-gluonového plazmatu.
Kvark-gluonové plazma je extrémně horké ahustý stav hmoty, ve kterém kvarky a gluony neexistují uvnitř hadronů (složených částic, jako jsou protony a neutrony), ale samy o sobě. Předpokládá se, že tato forma hmoty existovala v raném vesmíru po Velkém třesku. Může být znovu vytvořen při srážce při vysoké rychlosti atomových jader olova v LHC.
Ilustrace vlivu kvark-gluonového plazmatu navznik charmonia při srážkách jader olova. Jak teplota plazmatu stoupá, je pravděpodobnější, že bude slaběji vázaný stav ψ(2S) „stíněn“, a tudíž nebude produkován kvůli většímu množství kvarků a gluonů v plazmatu (barevné kroužky). Zvýšení počtu charmed kvarků a antikvarků (c a c̄) může vést k vytvoření dalších charmonia v důsledku rekombinace kvarků. Obrázek: ALICE spolupráce)
Vázané stavy kvarku charmed aantikvarky drží pohromadě silná síla, vysvětlují vědci. V plazmě je jejich produkce potlačena díky „stínění“ velkým množstvím kvarků a gluonů přítomných v této formě hmoty. Teoretické výpočty zároveň předpovídaly, že tyto účinky se v různých stavech charmonia projevují různě.
Fyzici analyzovali data získaná běhemčas prvních dvou startů LHC v letech 2015 a 2018. Výsledky měření ukazují, že bez ohledu na hybnost částice je stav charmonia ψ(2S) potlačen přibližně dvakrát silněji než stav J/ψ. Toto je první pozorování hierarchie inhibice celkové produkce charmonia, říkají vědci.
Vědci věří, že data z třetího běhu LHC pomohou definitivně zjistit, jak se charmonie mění, a pochopit povahu silné síly, která drží kvarky pohromadě.
Přečtěte si více:
Na „dvoře“ Země byla nalezena monstrózní černá díra: je velmi blízko naší planety
NASA odhalila původ Haumea – nejzáhadnější planety sluneční soustavy
Webb vyfotografoval Pilíře stvoření. Porovnejte, jak je předtím zastřelil Hubble