Βαθμός αλληλεπίδρασης μεταξύ των κουάρκ σε συγκρούσεις υγρού χρυσού-χρυσού. Πιστωτική εικόνα: RHIC Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Χρησιμοποιώντας συγκρούσεις υψηλής ταχύτητας μεταξύ ατόμων χρυσού, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι έχουν δημιουργήσει εκ νέου μια από τις πιο μυστηριώδεις μορφές ύλης στο σύμπαν - το πλάσμα quark-gluon. Αυτή η μορφή ύλης υπήρχε κατά το πρώτο μικροδευτερόλεπτο του Big Bang και μπορεί να εξακολουθεί να υπάρχει στους πυρήνες πυκνών, μακρινών αστεριών.
Ο καθηγητής φυσικής του UC Davis Daniel Cebra είναι ένας από τους 543 συνεργάτες στην έρευνα. Ο κύριος ρόλος του ήταν η κατασκευή ηλεκτρονικών συσκευών ακρόασης που συλλέγουν πληροφορίες σχετικά με τις συγκρούσεις, μια δουλειά σε σύγκριση με την «αντιμετώπιση προβλημάτων 120.000 στερεοφωνικών συστημάτων».
Τώρα, χρησιμοποιώντας αυτούς τους ανιχνευτές, «ψάχνουμε για τάσεις στο τι συνέβη κατά τη σύγκρουση για να μάθουμε πώς είναι το πλάσμα quark-gluon», είπε.
«Προσπαθούμε να λιώσουμε τα νετρόνια και τα πρωτόνια, τα δομικά στοιχεία των ατομικών πυρήνων, στα συστατικά τους κουάρκ και γλουόνια», δήλωσε ο Cebra. «Χρειαζόμασταν πολλή θερμότητα, πίεση και ενέργεια, όλα εντοπισμένα σε ένα μικρό χώρο».
Οι επιστήμονες παρήγαγαν τις σωστές συνθήκες με συγκρούσεις μεταξύ των πυρήνων των ατόμων χρυσού. Το προκύπτον πλάσμα quark-gluon διήρκεσε εξαιρετικά σύντομο χρονικό διάστημα - λιγότερο από 10-20 δευτερόλεπτα, δήλωσε ο Cebra. Αλλά η σύγκρουση άφησε ίχνη που οι επιστήμονες μπορούσαν να μετρήσουν.
«Η δουλειά μας είναι σαν ανακατασκευή ατυχημάτων», είπε η Cebra. «Βλέπουμε θραύσματα που βγαίνουν από μια σύγκρουση και κατασκευάζουμε αυτές τις πληροφορίες σε πολύ μικρά σημεία».
Το πλάσμα Quark-gluon αναμενόταν να συμπεριφέρεται σαν αέριο, αλλά τα δεδομένα δείχνουν μια πιο υγρή ουσία. Το πλάσμα είναι λιγότερο συμπιέσιμο από το αναμενόμενο, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να υποστηρίζει τους πυρήνες πολύ πυκνών αστεριών.
«Εάν ένα αστέρι νετρονίων γίνεται αρκετά μεγάλο και πυκνό, μπορεί να περάσει από μια φάση κουάρκ ή μπορεί να καταρρεύσει σε μια μαύρη τρύπα», είπε η Cebra. «Για να υποστηρίξει ένα αστέρι κουάρκ, το πλάσμα κουάρκ-γλουόν θα χρειαζόταν ακαμψία. Περιμένουμε τώρα να υπάρχουν αστέρια κουάρκ, αλλά θα είναι δύσκολο να μελετηθούν. Αν υπάρχουν, είναι πολύ μακριά. "
Το έργο διευθύνεται από το Εθνικό Εργαστήριο Brookhaven και το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley, με συνεργάτες σε 52 ιδρύματα παγκοσμίως. Το έργο έγινε στο Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) του Brookhaven.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων UC Davis
