Stupeň interakce mezi kvarky při srážkách tekutého zlata a zlata. Kredit obrázku: RHIC Kliknutím zvětšíte
Vědci se domnívají, že pomocí vysokorychlostních srážek mezi atomy zlata znovu vytvořili jednu z nejzáhadnějších forem hmoty ve vesmíru – kvark-gluonovou plazmu. Tato forma hmoty byla přítomna během první mikrosekundy Velkého třesku a může stále existovat v jádrech hustých vzdálených hvězd.
Profesor fyziky UC Davis Daniel Cebra je jedním z 543 spolupracovníků na výzkumu. Jeho hlavní rolí bylo budování elektronických odposlechových zařízení, která shromažďují informace o kolizích, což je práce, kterou přirovnal k „odstraňování problémů se 120 000 stereo systémy“.
Nyní pomocí těchto detektorů „hledáme trendy v tom, co se stalo během srážky, abychom zjistili, jaké je kvark-gluonové plazma,“ řekl.
'Snažili jsme se roztavit neutrony a protony, stavební kameny atomových jader, na jejich základní kvarky a gluony,' řekla Cebra. 'Potřebovali jsme hodně tepla, tlaku a energie, vše umístěné na malém prostoru.'
Vědci vytvořili správné podmínky pomocí čelních srážek mezi jádry atomů zlata. Výsledné kvark-gluonové plazma trvalo extrémně krátkou dobu - méně než 10-20 sekund, řekl Cebra. Srážka ale zanechala stopy, které vědci mohli změřit.
'Naše práce je jako rekonstrukce nehody,' řekla Cebra. 'Vidíme úlomky vycházející z kolize a tyto informace zkonstruujeme zpět do velmi malých bodů.'
Očekávalo se, že kvark-gluonové plazma se bude chovat jako plyn, ale data ukazují látku více podobnou kapalině. Plazma je méně stlačitelné, než se očekávalo, což znamená, že může být schopné podporovat jádra velmi hustých hvězd.
'Pokud je neutronová hvězda dostatečně velká a hustá, může projít kvarkovou fází nebo se může zhroutit do černé díry,' řekl Cebra. 'Kvůli podpoře kvarkové hvězdy by kvarkovo-gluonové plazma potřebovalo tuhost.' Nyní očekáváme, že tam budou kvarkové hvězdy, ale bude těžké je studovat. Pokud existují, jsou polonekonečně daleko.'
Projekt vedou Brookhaven National Laboratory a Lawrence Berkeley National Laboratory se spolupracovníky z 52 institucí po celém světě. Práce byla provedena v Brookhavenově relativistickém urychlovači těžkých iontů (RHIC).
Původní zdroj: Tisková zpráva UC Davis