Физики получили кварк-глюонную плазму при столкновении малых ядер

Кварк-глюонная плазма (КГП) — экзотическое состояние вещества, в котором кварки и глюоны свободно перемещаются, не будучи связаны в адроны, — возникала на первых микросекундах после Большого взрыва. В лаборатории её воссоздают в столкновениях тяжёлых ядер — золота с золотом — при высоких энергиях на ускорителе RHIC и в ЦЕРН. До недавнего времени считалось, что для образования КГП необходима достаточно большая система, и столкновения малых ядер просто не достигают нужной плотности. Новое исследование, описанное на Phys.org, опровергает это предположение.

Коллаборация PHENIX (RHIC) проанализировала данные столкновений малых систем: дейтерий (²H) с золотом и гелий-3 (³He) с золотом. В обоих случаях систематически наблюдались коллективные потоки — специфические угловые распределения частиц, которые считались надёжной «подписью» кварк-глюонной плазмы.

При образовании КГП горячая плотная среда ведёт себя как идеальная жидкость с почти нулевой вязкостью. Давление в этой жидкости преобразует пространственную асимметрию начального состояния — форму зоны перекрытия ядер — в угловую анизотропию конечного распределения частиц. Именно это и было зафиксировано для систем дейтерий+золото и гелий+золото.

Что меняет это открытие:

— минимальный размер системы, при котором возможно образование КГП, оказался значительно меньше, чем предполагали теоретики; — первоначальная геометрия малого ядра — вытянутая дейтериевая или треугольная гелий-3 — «отпечатывалась» в потоке частиц, что само по себе является элегантным геометрическим тестом; — транспортные коэффициенты КГП, в частности вязкость, остаются примерно теми же в малых системах, что и в больших.

Ранее pronedra.ru писал о новых проверках основ квантовой механики.