• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21 сентября, 10:01
Evgenia Vavilova
1
220

ЦЕРН сообщил о первых результатах высокоэнергетических столкновения легких ядер

❋ 4.3

Столкновения кислород—кислород и неон—неон рассказали ученым больше о кварк-глюонной плазме и подтвердили несимметричную форму ядра неона.

Кварк-глюонная плазма в представлении художника / © CERN
Кварк-глюонная плазма в представлении художника / © CERN

Столкновение атомных ядер позволяет физикам изучать кварк-глюонную плазму (КГП) — особое состояние материи. Оно воспроизводит условия, в которых Вселенная находилась в первые микросекунды существования. Это время до образования атомов. Тогда пространство было заполнено плотной горячей плазмой из свободных частиц. 

До сих пор изучение КГП на Большом адронном коллайдере (БАК) проводилось путем столкновениях тяжелых ионов (ксенона или свинца), которые позволяют создать каплю плазмы максимально возможного размера. Этим летом в БАКе впервые в истории провели столкновения легких ядер, кислорода и неона. Для этого ученым пришлось сменить конфигурацию обычно заполненного пучками протонов 27-километрового ускорителя частиц.

Первые результаты анализа новых данных, записанных за шесть дней экспериментами ALICE, ATLAS, CMS и LHCb, были представлены на конференции Initial Stages.

В проведенных летом экспериментах ученые сосредоточились на измерениях тонких закономерностей в углах и направлениях разлета частиц, возникающих при расширении и охлаждении капли КГП. Эти параметры и их изменения регулируют искажения в зоне столкновения ядер.

Паттерны поведения частиц похожи на «течения», ученые описывают их с помощью той же гидродинамики, которая используется для моделирования обычных жидкостей. На основе этого раздела физики они могут изучать как свойства КГП, так и геометрию сталкивающихся ядер. Физические и математические модели при этом позволяют исследователям провести более точное исследование течений в столкновениях кислород—кислород и неон—неон, чем в столкновениях протон—протон и протон—свинец.

Коллаборация ALICE, а также универсальные эксперименты ATLAS и CMS измерили значительное эллиптическое и треугольное течение в столкновениях кислород—кислород и неон—неон. Ученые обнаружили, что оно сильно зависит от того, было столкновение ядер скользящим или лобовым. Уровень соответствия теоретических расчетов с экспериментальными данными сравним с результатами, полученными для столкновений ионов ксенона и свинца, несмотря на гораздо меньший размер системы.

Формирование кварк-глюонной плазмы / © CERN

Ученые считают это веским доказательством того, что параметры течения в столкновениях кислород—кислород и неон—неон обусловлены геометрией ядер. Результаты подтвердили форму кегли ядра неона и продемонстрировали, что гидродинамическое течение точно возникает в различных системах столкновений на БАКе.

Столкновения легких ионов открыли новый этап в изучении КГП. Ядра неона и кислорода не только меньше, чем ядра свинца или ксенона, но и обладают менее правильной формой. Их использование позволяет ученым получить важные данные о минимальном размере ядра, необходимого для создания КГП.

Ученые уделили время изучению формы ядра неона. Согласно теоретическим расчетам, оно должно было иметь вытянутую форму, напоминающую кеглю для боулинга. Новые эксперименты на БАКе уточнили эту картину. 

Анимации столкновений свинец—свинец и кислород—кислород / © CERN

Коллаборация LHCb представила дополнительные результаты, подтверждающие форму кегли для ядра неона. Данные получены на столкновениях свинец—аргон и свинец—неон в конфигурации ускорителя с фиксированной мишенью с использованием данных, записанных в 2024 году на аппарате SMOG.

«В совокупности эти результаты дают свежий взгляд на структуру ядра и на то, как материя появилась после Большого взрыва», — говорит директор CERN по исследованиям и вычислительной технике Йоахим Мних (Joachim Mnich).

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
20 сентября, 08:52
Александр Березин

Посадка, включая выгорание куска степи, прошла штатно, но часть грызунов на борту погибли. Правда, погубила их не повышенная космическая радиация полярной орбиты, влияние которой на млекопитающих планировали выявить в миссии, а более банальные причины.

19 сентября, 13:56
Юлия Трепалина

Новое исследование показало, что повышенный риск переломов из-за хрупкости костей, который характерен для пожилых курильщиков, можно нейтрализовать при определенном условии.

19 сентября, 10:42
Evgenia Vavilova

Ученые обнаружили, что генетическая программа формирования пальцев у сухопутных животных могла возникнуть из маловероятного источника. Ключ к разгадке лежал в некодирующих областях генома.

20 сентября, 08:52
Александр Березин

Посадка, включая выгорание куска степи, прошла штатно, но часть грызунов на борту погибли. Правда, погубила их не повышенная космическая радиация полярной орбиты, влияние которой на млекопитающих планировали выявить в миссии, а более банальные причины.

15 сентября, 10:36
Игорь Байдов

Самая большая планета в Солнечной системе, всегда поражавшая воображение своими колоссальными размерами, немного сдала позиции. Новые высокоточные измерения орбитального зонда NASA показали, что Юпитер не такой большой и круглый, как считали астрономы последние 40 лет.

15 сентября, 11:30
РНФ

Ученые обнаружили, что общепринятые константы, с помощью которых химики предсказывают свойства молекул, содержали ошибки. Исправленные значения констант теперь объясняют ранее непонятные химические аномалии и позволяют предсказывать свойства новых материалов для квантовых технологий, датчиков и умных покрытий.

20 сентября, 08:52
Александр Березин

Посадка, включая выгорание куска степи, прошла штатно, но часть грызунов на борту погибли. Правда, погубила их не повышенная космическая радиация полярной орбиты, влияние которой на млекопитающих планировали выявить в миссии, а более банальные причины.

12 сентября, 14:03
ТюмГУ

Исследования самодержавия могут пролить свет на феномен, исконно свойственный российской государственности, а значит, переосмыслить исторический путь России и выработку новых направлений развития, к такому выводу пришел ученый ТюмГУ.

9 сентября, 11:03
Адель Романова

Третий известный межзвездный объект 3I/ATLAS летит примерно вдвое быстрее обоих своих предшественников. По расчетам, его вряд ли могло выбросить из родной планетной системы с подобной скоростью, и так разогнаться по пути он тоже не мог.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Сергей Механик
10 минут назад
-
0
+
Более интересен вопрос не как появилась материя, а почему и зачем вдруг она решила появиться из плазменной вечности? 🧐 Что явилось толчком? 🤔
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно