Fizičari iz CERN-a tvrde da su na Velikom hadronskom sudaraču (LHC) slučajno stvorili kvarkovno-gluonsku plazmu, stvar Velikog praska. Rezultati tih eksperimenata objavljeni su u časopisu Nature Physics.
„Jako smo zadovoljni ovim otkrićem. Imamo novu priliku za proučavanje materije u njenom primarnom stanju. Sposobnost proučavanja kvark-gluonske plazme u jednostavnijim i povoljnijim uvjetima, poput protonskih sudara, otvara nam sasvim novu dimenziju kako možemo proučiti kako se svemir ponašao tijekom i prije Velikog praska , rekao je Federico Antinori (Federcio Antinori), službeni predstavnik ALICE suradnje u okviru LHC-a.
Takozvana kvark-gluonska plazma, ili "kvagma", materija je "rastavljena" na sitne čestice - kvarkove i gluone, koji se obično drže unutar protona, neutrona i drugih čestica snažnim nuklearnim interakcijama. Za "oslobađanje" kvarkova i gluona potrebne su gigantske temperature i energije koje su, kako danas znanstvenici vjeruju, postojale u prirodi samo u vrijeme Velikog praska.
Prije desetak godina, fizičari su shvatili da se takvi uvjeti mogu stvoriti sudaranjem dovoljno teških iona jedan s drugim koristeći snažne akceleratore čestica. Znanstvenici su dugo vjerovali da se kvagma ne može dobiti na bilo koji drugi način, ali prošle godine vidjeli su prve znakove da to nije slučaj kada su proučavali rezultate najnovijih eksperimenata na CMS detektoru u LHC-u. Pokazalo se da je "primarna materija Svemira" nastala sudarima pojedinačnih protona i olovnih iona.
Antinori i njegovi kolege otkrili su da se svojevrsni analog kvagme pojavljuje i kada se protoni sudaraju jedan s drugim, proučavajući podatke prikupljene ALICE detektorom nakon ponovnog pokretanja LHC-a u travnju 2015. do danas.
Protoni i neutroni sastoje se od dvije vrste subatomskih čestica - "dolje" (d) i "gore" (u) kvarkovi. Postoje četiri druge vrste kvarkova - simpatični (b), očarani (©), čudni (i) i istinski (t). Oni čine osnovu egzotičnih oblika materije i ne postoje u prirodi u stabilnom obliku. Svi ti kvarkovi, kako kažu znanstvenici, mogu se formirati samo u prisutnosti "slobodnih" gluona, unutar plak-gluonske plazme.
Kao što su pokazala opažanja na ALICE-u, sudar protona jedni s drugima često je doveo do pojave mikroskopskih "oblaka" plazme kvark-gluona - "juhe" kvarkova i gluona od uništenih protona zagrijanih na nezamislivo visoke temperature - oko četiri bilijuna Celzijevih stupnjeva. Detektor je detektirao njegove tragove u obliku čestica koje sadrže takozvane "čudne" kvarkove u velikim količinama.
Zanimljivo je da su se čestice s velikim brojem "čudnih" kvarkova pojavile češće od ostalih proizvoda sudara protona. Znanstvenici vjeruju da to ukazuje na neobične okolnosti njihova rođenja povezane s uvjetima koji su zavladali unutar kvark-gluonske plazme u vrijeme njenog nastanka.
Promotivni video:
To, prema njihovom mišljenju, sugerira da se svojstva „kvagme“mogu proučavati pomoću sudara protona koji su „fizikalno“pogodni, a ne složenih teških iona, što će nas približiti razumijevanju kako je Svemir izgledao prije i za vrijeme Velikog praska.