Výskumníci z experimentu ALICE skúmali akoKvarkovo-gluónová plazma ovplyvňuje šarmónie - mezóny (častice) pozostávajúce z šarmového kvarku a jeho antikvarku. Výsledky práce otvárajú nové možnosti pre štúdium silnej interakcie – jednej zo štyroch základných prírodných síl – v podmienkach extrémnej teploty a hustoty kvark-gluónovej plazmy.
Kvarkovo-gluónová plazma je extrémne horúca ahustý stav hmoty, v ktorom kvarky a gluóny neexistujú vo vnútri hadrónov (zložených častíc, ako sú protóny a neutróny), ale samy osebe. Predpokladá sa, že táto forma hmoty existovala v ranom vesmíre po Veľkom tresku. Môže sa znovu vytvoriť pri zrážke pri vysokej rýchlosti atómových jadier olova v LHC.
Ilustrácia vplyvu kvark-gluónovej plazmy navznik šarmónia pri zrážkach jadier olova. Keď teplota plazmy stúpa, slabšie viazaný stav ψ(2S) bude pravdepodobnejšie „tienený“, a teda nebude produkovaný v dôsledku väčšieho množstva kvarkov a gluónov v plazme (farebné krúžky). Zvýšenie počtu očarovaných kvarkov a antikvarkov (c a c̄) môže viesť k vytvoreniu ďalších šarmónií v dôsledku rekombinácie kvarkov. Obrázok: ALICE spolupráca)
Viazané stavy kvarku charmed aantikvarky drží pohromade silná sila, vysvetľujú vedci. V plazme je ich produkcia potlačená v dôsledku „tienenia“ veľkým množstvom kvarkov a gluónov prítomných v tejto forme hmoty. Teoretické výpočty zároveň predpovedali, že tieto účinky sa v rôznych stavoch šarmónia prejavujú odlišne.
Fyzici analyzovali údaje získané počasčas prvých dvoch štartov LHC v rokoch 2015 a 2018. Výsledky merania ukazujú, že bez ohľadu na hybnosť častice je stav šarmónia ψ(2S) potlačený približne dvakrát silnejšie ako stav J/ψ. Toto je prvé pozorovanie hierarchie inhibície celkovej produkcie šarmónia, hovoria vedci.
Výskumníci veria, že údaje z tretieho cyklu LHC pomôžu definitívne zistiť, ako sa šarmónie menia a pochopiť povahu silnej sily, ktorá drží kvarky pohromade.
Čítaj viac:
Na „zadnom dvore“ Zeme bola nájdená monštrum čierna diera: je veľmi blízko našej planéty
NASA odhalila pôvod Haumea – najzáhadnejšej planéty slnečnej sústavy
Webb fotografoval Piliere stvorenia. Porovnajte, ako ich predtým zastrelil Hubble