Опубликованы первые результаты опытов с тяжёлыми ионами на большом адронном коллайдере

Менее чем через 20 дней по окончании начала опытов с ионами свинца на Громадном адронном коллайдере (БАК) коллаборации ALICE, CMS и ATLAS опубликовали первые результаты обработки взятых данных.

Сотрудники ALICE направили в издание Physical Review Letters две статьи. В одной из них даётся оценка количества частиц, рождающихся при «лобовых» столкновениях ядер свинца. Разглядев пара тысяч таких событий, физики установили, что столкновения на энергии в 2,76 ТэВ на несколько нуклонов в совокупности центра весов дают около 18 000 частиц, что в 2,2 раза превосходит показатели подобных опытов на американском Релятивистском коллайдере тяжёлых ионов (RHIC), где место свинца занимает золото, а энергия опускается с 2,76 до 0,20 ТэВ.

Вторая статья посвящена нецентральным столкновениям ядер и без того именуемому эллиптическому потоку — явлению, регистрация которого считается одним из наиболее значимых достижений RHIC. При сотрудничестве перемещённых относительно друг друга ядер сталкивается и рождает кварк-глюонную плазму только часть нейтронов и протонов каждого из них, а облако плазмы имеет миндалевидную форму. Оно расширяется во все стороны, но в основном на протяжении той его оси, которая изначально имела мельчайшую длину.

В опыте детектор частицы, разлетающихся по окончании столкновения ядер; в случае если какие-то два перпендикулярных направления дают различное количество частиц, эта отличие будет характеризовать эллиптический поток.

Само обнаружение эллиптического потока является надёжным свидетельством образования кварк-глюонной плазмы. По словам представителей ALICE, результаты опыта прекрасно описываются моделью, в которой плазма наделяется особенностями «фактически совершенной» жидкости со сверхмалой вязкостью.

Авторы ещё одного материала, кроме этого ожидающего публикации в Physical Review Letters, обсуждают гашение струи — второй эффект, говорящий о появлении кварк-глюонной плазмы. Струи частиц, замечаемые в столкновениях протонов на БАК, в большинстве случаев являются узкие конусы, каковые наблюдают в противоположные стороны.

В опытах с ионами энергии этих двух струй смогут различаться на очень заметную величину; считается, что одна из них «гасится» в следствии сотрудничества с горячим и плотным веществом — той самой кварк-глюонной плазмой. Подобные несимметричные струи и зарегистрировали детекторы CMS и ATLAS.

Модель одного из настоящих столкновений ионов свинца на БАК:

Опубликованы первые результаты опытов с тяжёлыми ионами на большом адронном коллайдере

Рис. 1. Несимметричные струи (иллюстрации CMS Collaboration, The ATLAS Experiment).

На Большом адронном коллайдере начался новый этап исследований — hi-tech


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: