Физики впервые столкнули ядра золота на скорости, близкой к свету

Столкновение ядер золота на сверхвысоких скоростях

В Национальной лаборатории Брукхейвена на коллайдере RHIC физики впервые столкнули ядра золота с энергией, близкой к скорости света. Эксперимент открывает новые данные о охлаждении кварк-глюонной плазмы — состояния материи, существовавшего сразу после Большого взрыва.

Неожиданный паттерн и поиск критической точки

В ходе столкновений ученые обнаружили необычный паттерн в распределении частиц по боковому импульсу. В зависимости от энергии столкновения (от 3 до 7,7 ГэВ) вариация поперечного импульса сначала снижалась, а затем снова возрастала. Этот «дип» может свидетельствовать о критической точке — особом состоянии фазового перехода ядерной материи.

Роль эксперимента STAR

Сигнал был зафиксирован в детекторе STAR, расположенном на трех уровнях коллайдера RHIC. Анализ корреляций поперечного импульса позволил измерить изменения температуры и потока частиц. Статистическая значимость эффекта достигает 5 сигм, что практически исключает случайное происхождение явления.

Мнения экспертов и дальнейшие шаги

Физики подчеркивают, что обнаруженный эффект не является окончательным доказательством критической точки, а лишь ее возможным индикатором. Компьютерные симуляции пока не воспроизвели этот «дип», и причины его появления остаются не до конца понятными. В планах ученых — дополнительные измерения и разработка теоретических моделей, а также сравнение с результатами суперкомпьютерных расчетов, связывающих эффект с удельной теплоемкостью вещества.

Значение открытия для науки и общества

Это открытие помогает глубже понять трансформацию ядерной материи и свойства кварк-глюонной плазмы, существовавшей в первые мгновения после Большого взрыва. Новые знания расширяют представления о происхождении и эволюции Вселенной и могут стать отправной точкой для новой эры в ядерной физике.