Tyrėjai iš ALICE eksperimento ištyrė, kaipKvarko-gliuono plazma veikia šarmonijas – mezonus (daleles), susidedančias iš žavesio kvarko ir jo antikvarko. Darbo rezultatai atveria naujas galimybes tirti stiprią sąveiką – vieną iš keturių pagrindinių gamtos jėgų – ekstremalios temperatūros ir kvarko-gliuono plazmos tankio sąlygomis.
Kvarko-gliuono plazma yra itin karšta irtanki materijos būsena, kurioje kvarkai ir gliuonai egzistuoja ne hadronų (sudėtinių dalelių, tokių kaip protonai ir neutronai) viduje, o savaime. Manoma, kad ši materijos forma egzistavo ankstyvojoje visatoje po Didžiojo sprogimo. Jis gali būti atkurtas susidūrus dideliu greičiu LHC švino atominiams branduoliams.
Kvarko-gliuono plazmos įtakos iliustracijašarmoniumo susidarymas švino branduolių susidūrimo metu. Kylant plazmos temperatūrai, labiau tikėtina, kad silpniau surišta būsena ψ(2S) bus „ekranuota“ ir todėl nesusidarys, nes plazmoje daugiau kvarkų ir gliuonų (spalvotų apskritimų). Padidėjus žavių kvarkų ir antikvarkų (c ir c̄) skaičiui, dėl kvarkų rekombinacijos gali susidaryti papildomi šarmoniumai. Vaizdas: ALICE bendradarbiavimas)
Sužavėjusio kvarko surištos būsenos irantikvarkus laiko kartu stipri jėga, aiškina mokslininkai. Plazmoje jų gamyba slopinama dėl „ekranavimo“ didelio kvarkų ir gliuonų, esančių šioje materijos formoje, skaičiumi. Tuo pačiu metu teoriniai skaičiavimai numatė, kad skirtingose šarmonijos būsenose šie efektai pasireiškia skirtingai.
Fizikai išanalizavo metu gautus duomenispirmųjų dviejų LHC paleidimų laikas 2015 ir 2018 m. Matavimo rezultatai rodo, kad nepriklausomai nuo dalelės impulso, šarmoniumo būsena ψ(2S) yra slopinama maždaug dvigubai stipriau nei J/ψ būsena. Mokslininkai teigia, kad tai pirmasis visiško šarmonio gamybos slopinimo hierarchijos stebėjimas.
Tyrėjai mano, kad trečiojo LHC bandymo duomenys padės galutinai nustatyti, kaip keičiasi žavesiai, ir suprasti stiprios jėgos, laikančios kvarkus, prigimtį.
Skaityti daugiau:
Pabaisos juodoji skylė buvo rasta Žemės „kieme“: ji labai arti mūsų planetos
NASA atskleidė Haumėjos – paslaptingiausios Saulės sistemos planetos – kilmę
Webbas nufotografavo kūrimo stulpus. Palyginkite, kaip Hablas juos nušovė anksčiau