|
Новое окно в эволюцию материи в ранней Вселенной
|
|
|
|
Исследователи из Института современной физики (IMP) Китайской академии наук (CAS) предложили ключевой индикатор, который может выявить возникновение кварк-глюонной плазмы (QGP) путем анализа "отпечатков пальцев" частиц, образующихся при столкновениях тяжелых ионов. Опубликованное в журнале Physics Letters B, это исследование открывает новую перспективу для изучения эволюции материи в ранней Вселенной.
|
|
|
|
Около 13,8 миллиардов лет назад, в течение миллионной доли секунды после Большого взрыва, Вселенная существовала в сверхгорячем и плотном состоянии. Вместо протонов и нейтронов основными строительными блоками материи были свободные кварки и глюоны — уникальное состояние, известное как QGP. По мере расширения и охлаждения Вселенной QGP постепенно конденсировался в атомные ядра, которые мы знаем сегодня.
|
|
|
|
"Несмотря на то, что ученые успешно создали QGP в лабораториях, точное отображение процесса его формирования остается серьезной проблемой", - сказал профессор. Йонг Гаочан из IMP. "Подобно тому, как отпечатки пальцев идентифицируют людей, соотношение образования различных частиц при столкновении несет важную информацию".
|
|
|
|
|
|
|
Исследователи использовали усовершенствованную многофазную модель переноса для моделирования сильных столкновений тяжелых ионов, таких как кальций-40, кальций-48 и золото-197, сосредоточив внимание на моделях образования четырех частиц: лямбда-гиперонов, K+-мезонов, пи-мезонов и протонов. Когда система коллизий перешла от более легкого кальция-40 к более тяжелому золоту-197, они заметили аномальные изменения в коэффициентах выхода определенных частиц.
|
|
|
|
Исследование показывает, что коэффициенты выбросов идентичных частиц в реакционных системах "тяжелый-легкий" могут служить важным индикатором для идентификации образования QGP.
|
|
|
|
Когда образуется QGP, свободный поток кварков и глюонов подавляет множественное рассеяние между адронами, что приводит к получению частиц, значительно меньших, чем предсказывалось в чисто адронном режиме. И наоборот, без QGP непрерывные адронные столкновения существенно увеличивают количество частиц.
|
|
|
|
Чтобы подтвердить эту гипотезу, исследователи провели перекрестную проверку результатов с использованием другой модели, что еще раз подтвердило корреляцию между аномальными выходами частиц и образованием кварковой материи. Моделирование показывает, что партонное повторное рассеяние оказывает минимальное влияние на выходы частиц, в то время как адронное повторное рассеяние значительно увеличивает их.
|
|
|
|
Согласно исследованию, предлагаемый новый зонд эффективно снижает систематические ошибки и погрешности модели, значительно повышая чувствительность и надежность обнаружения.
|
|
|
|
"Новый зонд дает важнейшие сведения для составления полной фазовой диаграммы КХД. Он не только углубляет понимание состояний ядерной материи высокой плотности, но и дает новое экспериментальное представление об эволюции ранней Вселенной", - сказал Йонг.
|
|
|
|
Источник
|
