Ερευνητές από το πείραμα ALICE μελέτησαν πώςΤο πλάσμα κουάρκ-γκλουονίων επηρεάζει τις σαρμονίες - μεσόνια (σωματίδια) που αποτελούνται από ένα κουάρκ γοητείας και το αντικουάρκ του. Τα αποτελέσματα της εργασίας ανοίγουν νέες ευκαιρίες για τη μελέτη της ισχυρής αλληλεπίδρασης - μιας από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης - υπό συνθήκες ακραίας θερμοκρασίας και πυκνότητας πλάσματος κουάρκ-γλουονίων.
Το πλάσμα κουάρκ-γκλουονίων είναι εξαιρετικά ζεστό καιμια πυκνή κατάσταση ύλης στην οποία τα κουάρκ και τα γκλουόνια δεν υπάρχουν μέσα στα αδρόνια (σύνθετα σωματίδια όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια), αλλά μόνα τους. Πιστεύεται ότι αυτή η μορφή ύλης υπήρχε στο πρώιμο σύμπαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Μπορεί να αναδημιουργηθεί στη σύγκρουση με υψηλή ταχύτητα ατομικών πυρήνων μολύβδου στον LHC.
Απεικόνιση της επίδρασης του πλάσματος κουάρκ-γλουονίων σεσχηματισμός χαρμωνίου σε συγκρούσεις πυρήνων μολύβδου. Καθώς η θερμοκρασία του πλάσματος αυξάνεται, η πιο ασθενώς δεσμευμένη κατάσταση ψ(2S) είναι πιο πιθανό να «θωρακιστεί» και επομένως να μην παράγεται λόγω περισσότερων κουάρκ και γκλουονίων στο πλάσμα (έγχρωμοι κύκλοι). Η αύξηση του αριθμού των γοητευμένων κουάρκ και των αντικουάρκ (c και c̄) μπορεί να οδηγήσει στον σχηματισμό πρόσθετων χαρμονίων ως αποτέλεσμα του ανασυνδυασμού των κουάρκ. Εικόνα: ALICE collaboration)
Δεσμευμένες καταστάσεις του γοητευμένου κουάρκ καιΤα αντικουάρκ συγκρατούνται από μια ισχυρή δύναμη, εξηγούν οι επιστήμονες. Στο πλάσμα, η παραγωγή τους καταστέλλεται λόγω της «θωράκισης» από τον μεγάλο αριθμό κουάρκ και γκλουονίων που υπάρχουν σε αυτή τη μορφή ύλης. Ταυτόχρονα, οι θεωρητικοί υπολογισμοί προέβλεψαν ότι αυτές οι επιδράσεις εκδηλώνονται διαφορετικά σε διαφορετικές καταστάσεις χαρμονίου.
Οι φυσικοί ανέλυσαν τα δεδομένα που ελήφθησαν κατά τη διάρκειατην ώρα των δύο πρώτων εκτοξεύσεων του LHC το 2015 και το 2018. Τα αποτελέσματα της μέτρησης δείχνουν ότι, ανεξάρτητα από την ορμή του σωματιδίου, η κατάσταση χαρμωνίου ψ(2S) καταστέλλεται περίπου δύο φορές πιο έντονα από την κατάσταση J/ψ. Αυτή είναι η πρώτη παρατήρηση μιας ιεραρχίας αναστολής της συνολικής παραγωγής χαρμονίου, λένε οι επιστήμονες.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα δεδομένα από την τρίτη εκτέλεση του LHC θα βοηθήσουν να καθοριστεί οριστικά πώς αλλάζουν οι χαρμονίες και να κατανοηθεί η φύση της ισχυρής δύναμης που συγκρατεί τα κουάρκ μαζί.
Διαβάστε περισσότερα:
Μια μαύρη τρύπα-τέρας βρέθηκε στην «πίσω αυλή» της Γης: είναι πολύ κοντά στον πλανήτη μας
Η NASA αποκάλυψε την προέλευση της Haumea - του πιο μυστηριώδους πλανήτη στο ηλιακό σύστημα
Ο Γουέμπ φωτογράφισε τους Στύλους της Δημιουργίας. Συγκρίνετε πώς τα πυροβόλησε το Hubble πριν