Forskere fra ALICE-eksperimentet studerte hvordanQuark-gluon plasma påvirker charmonies - mesoner (partikler) som består av en sjarmkvark og dens antikvark. Resultatene av arbeidet åpner for nye muligheter for å studere det sterke samspillet - en av de fire grunnleggende naturkreftene - under forhold med ekstrem temperatur og tetthet av kvark-gluonplasma.
Quark-gluon plasma er ekstremt varmt ogen tett materietilstand der kvarker og gluoner ikke eksisterer inne i hadroner (sammensatte partikler som protoner og nøytroner), men alene. Det antas at denne formen for materie fantes i det tidlige universet etter Big Bang. Det kan gjenskapes i kollisjonen med høy hastighet av atomkjerner av bly i LHC.
Illustrasjon av påvirkningen av kvark-gluon plasma pådannelse av karmonium ved kollisjoner av blykjerner. Når plasmatemperaturen stiger, er det mer sannsynlig at den svakere bundne tilstanden ψ(2S) blir "skjermet" og dermed ikke produseres på grunn av flere kvarker og gluoner i plasmaet (fargede sirkler). En økning i antall sjarmerte kvarker og antikvarker (c og c̄) kan føre til dannelse av ytterligere charmoniums som et resultat av kvarkerekombinasjon. Bilde: ALICE samarbeid)
Bundet tilstander av sjarmert kvark ogantikvarker holdes sammen av en sterk kraft, forklarer forskerne. I plasma undertrykkes produksjonen deres på grunn av "skjerming" av det store antallet kvarker og gluoner som finnes i denne formen for materie. Samtidig spådde teoretiske beregninger at disse effektene manifesterer seg forskjellig i forskjellige tilstander av charmonium.
Fysikere analyserte dataene innhentet undertidspunktet for de to første lanseringene av LHC i 2015 og 2018. Måleresultatene viser at, uavhengig av partikkelens momentum, undertrykkes charmoniumtilstanden ψ(2S) omtrent dobbelt så sterkt som J/ψ-tilstanden. Dette er den første observasjonen av et hierarki av hemming av total karmoniumproduksjon, sier forskerne.
Forskerne tror at data fra LHCs tredje kjøring vil bidra til å definitivt fastslå hvordan charmonies endrer seg og forstå naturen til den sterke kraften som holder kvarker sammen.
Les mer:
Et monster sort hull ble funnet i "bakgården" på jorden: det er veldig nær planeten vår
NASA avslørte opprinnelsen til Haumea - den mest mystiske planeten i solsystemet
Webb fotograferte skapelsens søyler. Sammenlign hvordan Hubble skjøt dem før