Neočekivani podaci iz LHC – a nagovještavaju da sudari proizvode novi tip materije

Neočekivani podaci iz LHC – a nagovještavaju da sudari proizvode novi tip materije

Sudari između protona i jona olova su proizveli iznenađujuće ponašanje kod nekoliko čestica koje su stvorene tim sudarima. Nova osmatranja nagovještavaju da sudari proizvode novi tip materije znan kao „kondenzat  boja – staklo (color-glass condensate)“. 

Na stotine novih čestica se stvori prilikom sudara pri velikim brzina od kojih se većina udaljava od mjesta sudara brzinama blizu brzine svjetlosti. Međutim, CMS (CompactMuonSolenoid) tim na LHC-u je uočio da kod određenih parova čestica, u uzorku koji broji 2 miliona sudara protona i jona olova, postoji korelacija između pravaca po kojima se udaljavaju jedna od druge.

„Nekako uvijek lete u istom pravcu jedna u odnosu na drugu, iako nije jasno na koji način mogu komunicirati,“  tvrdi profesor fizike Gunther Roland.

MIT grupa, koja uključuje profesore fizike Gunther Roland, Bolek Wyslouch i Wit Busza, je uočila isti prepoznatljiv obrazac i kod sudara između protona prije dvije godine. Isti obrazac je također uočen prilikom sudara između jona olova, ili drugih teških metala, kao što su zlato i bakar.

Sudari između teških jona proizvode talase „kvark gluon plazme (quark gluon plasma)“,  vrelu supu čestica koje su postojale u milionitim dijelovima sekunde poslije Velikog Praska. Ovaj val kupi nastale čestice u istom pravcu, što objašnjava korelaciju između putanja.

Postoje teorije da sudari između protona mogu proizvesti val gluona nalik na tekućinu, poznat i kao „kondenzat boja – staklo“. Taj gust roj gluona bi mogao proizvesti neobični obrazac uočen kod sudara između protona i jona, tvrdi Raju Venugopalan, jedan od znanstvenika koji je radio na teoriji o pomenutoj materiji.

Iako se protoni na normalnim energetskim nivoima sastoje od tri kvarka, kod energija visokog nivoa protoni imaju običaj da ih prati dodatno jato gluona. Valne funkcije tih gluona se mogu međusobno korelirati, te ova „kvanta sprega“ objašnjava na koji način čestice koje se međusobno udaljavaju mogu razmijenjivati informacije o pravcu kretanja, tvrdi Venugopalan.

CMS tim u Januaru planira eksperiment koji će trajati nekoliko sedmica, što će im omogućiti da ustanove da li sudari zaista proizvode navedeni tip materije.

_

phys.org