В столкновениях ядер кислорода обнаружили признаки кварк-глюонной плазмы

Учёные в ходе эксперимента STAR на ускорителе RHIC обнаружили признаки кварк-глюонной плазмы при столкновении ядер кислорода

Ядра кислорода сталкивали почти со скоростью света и искали следы кварк-глюонной плазмы — состояния материи, существовавшего сразу после рождения Вселенной. В ходе опытов учёные отслеживали поведение струй высокоэнергетических частиц: они теряли энергию, проходя через горячую и плотную среду, оставшуюся после столкновения. Это явление называется гашением струй и служит одним из ключевых признаков формирования кварк-глюонной плазмы.

Данные, собранные в 2021 году, когда ядра кислорода сталкивали с энергией 200 миллиардов электронвольт, показали: из-за гашения струй высокоэнергетических частиц стало на 20 % меньше. Это слабее, чем в столкновениях ядер золота на RHIC, но всё равно явный признак того, что кварк-глюонная плазма образуется даже в такой маленькой системе.

Учёные стремятся определить минимальные условия, при которых может формироваться кварк-глюонная плазма: и по размеру ядер, и по энергии столкновения. Изучение столкновений кислорода позволяет исследовать этот вопрос в новом ключе — ведь ядра кислорода невелики (по 8 протонов и 8 нейтронов в каждом) и имеют симметричную сферическую форму, что упрощает поиск признаков гашения струй.

Полученные данные позволят сравнить результаты RHIC и Большого адронного коллайдера (LHC): кислород — единственный тип ядер (помимо протонов), который изучали на обоих ускорителях. На LHC столкновения кислорода впервые провели в 2025 году, причём с гораздо более высокой энергией — свыше 5000 миллиардов электронвольт.

Источник: Newswise