Ученые разбивают ядра кислорода, чтобы воссоздать материю из Большого взрыва
Эксперимент STAR на RHIC обнаружил признаки кварк-глюонной плазмы при столкновениях ядер кислорода при относительно низкой энергии 200 ГэВ, что расширяет представления о минимальных условиях возникновения материи ранней Вселенной
Короткое резюме
Ученые коллаборации STAR на Релятивистском коллайдере тяжелых ионов RHIC обнаружили свидетельства образования кварк-глюонной плазмы при столкновениях ядер кислорода при энергии 200 млрд электронвольт. Наблюдаемое подавление высокоэнергетических частиц примерно на 20%, известное как подавление струй (jet quenching), указывает на формирование горячей и плотной среды, подобной той, что существовала в первые мгновения после Большого взрыва.
Кварк-глюонная плазма считается состоянием материи, заполнявшим раннюю Вселенную до образования протонов и нейтронов. Обычно ее создают при столкновениях крупных ядер золота, а сигналы подавления струй (jet quenching) и коллективного течения ранее фиксировали на RHIC и Большом адронном коллайдере. Кислород удобен для анализа: его ядро содержит всего восемь протонов и восемь нейтронов и имеет сферическую симметрию, что позволяет сравнивать лобовые и периферийные столкновения. На Большом адронном коллайдере (LHC) кислород сталкивали при энергии выше 5000 ГэВ, тогда как на RHIC — при 200 ГэВ, что дает возможность искать нижний порог образования плазмы.
Новые результаты показывают, что кварк-глюонная плазма может возникать в меньших и менее энергетичных системах, чем считалось ранее. Это помогает физикам определить минимальные условия ее образования и лучше понять эволюцию ранней Вселенной в первые микросекунды. RHIC уже завершил работу, но остаются данные по кислородным столкновениям, собранные детекторами STAR и sPHENIX 6 февраля 2026 года; их анализ может дополнительно уточнить пределы существования кварк-глюонной плазмы.
Кварк-глюонная плазма обнаружена в кислород-кислородных столкновениях при 200 ГэВ
Сигнал подавления струй (jet quenching) проявился как примерно 20-процентное подавление высокоэнергетических частиц, что указывает на образование плотной среды
Эффект подтверждает возможность формирования плазмы в малой ядерной системе
Хотя подавление слабее, чем в столкновениях золота, его оказалось достаточно для однозначного свидетельства кварк-глюонной плазмы
RHIC устанавливает новый нижний энергетический предел для таких измерений
Ранее аналогичные признаки в кислородных столкновениях наблюдали на Большом адронном коллайдере (LHC) при энергии выше 5000 ГэВ, а теперь — при 200 ГэВ
Оставшиеся данные помогут определить минимальные условия возникновения плазмы
Детекторы STAR и sPHENIX собрали дополнительные данные по кислородным столкновениям перед завершением работы RHIC
Текст сгенерирован с использованием ИИ
