Farmecul de quarc investigat folosind plasmă de quarc-gluon la CERN

Cercetătorii din experimentul ALICE au studiat cumPlasma cuarc-gluon afectează charmoniums - mezoni (particule) formați dintr-un quarc fermecat și antiquarcul acestuia. Rezultatele lucrării deschid noi posibilități pentru studierea interacțiunii puternice, una dintre cele patru forțe fundamentale ale naturii, în condiții de temperatură și densitate extreme a plasmei cuarc-gluon.

Plasma cuarc-gluon este extrem de fierbinte șio stare densă a materiei în care quarcii și gluonii există nu în interiorul hadronilor (particule compuse, cum ar fi protonii și neutronii), ci pe cont propriu. Se crede că această formă de materie a existat în universul timpuriu după Big Bang. Poate fi recreat în ciocnirea cu viteză mare a nucleelor ​​atomice de plumb din LHC.

Ilustrarea influenței plasmei cuarc-gluon asupraformarea charmoniului în ciocnirile nucleelor ​​de plumb. Pe măsură ce temperatura plasmei crește, starea mai slab legată ψ(2S) este mai probabil să fie „protejată” și, prin urmare, să nu fie produsă din cauza mai multor quarci și gluoni în plasmă (cercuri colorate). O creștere a numărului de quarci și antiquarci fermecați (c și c̄) poate duce la formarea de charmonii suplimentare ca urmare a recombinării quarcilor. Imagine: colaborare ALICE)

Stări legate ale quarcului fermecat șiantiquarcii sunt ținuți împreună de o forță puternică, explică oamenii de știință. În plasmă, producția lor este suprimată datorită „protejării” de către numărul mare de quarci și gluoni prezenți în această formă de materie. În același timp, calculele teoretice au prezis că aceste efecte se manifestă diferit în diferite stări de charmonium.

Fizicienii au analizat datele obţinute în timpulmomentul primelor două lansări ale LHC în 2015 și 2018. Rezultatele măsurătorilor arată că, indiferent de impulsul particulei, starea charmonium ψ(2S) este suprimată aproximativ de două ori mai puternic decât starea J/ψ. Aceasta este prima observație a unei ierarhii de inhibare a producției totale de charmonium, spun oamenii de știință.

Cercetătorii cred că datele din a treia rulare a LHC vor ajuta la stabilirea definitivă a modului în care se schimbă farmecele și la înțelegerea naturii forței puternice care ține împreună quarcii.

Citeste mai mult:

O gaură neagră monstru a fost găsită în „curtea din spate” a Pământului: este foarte aproape de planeta noastră

NASA a dezvăluit originea Haumea - cea mai misterioasă planetă din sistemul solar

Webb a fotografiat Stâlpii Creației. Comparați cum Hubble le-a împușcat înainte