Американские физики, работающие на Релятивистском коллайдере тяжёлых ионов RHIC, обнаружили признаки образования кварк-глюонной плазмы — состояния вещества, в котором кварки и глюоны не связаны внутри протонов и нейтронов. Именно такая материя заполняла Вселенную вскоре после Большого взрыва, прежде чем появились привычные нам частицы.
Для эксперимента исследователи использовали столкновения ядер кислорода, разогнанных до скоростей, близких к скорости света. В отличие от традиционных экспериментов с тяжёлыми ядрами золота или свинца, такой подход позволил проверить, насколько небольшой может быть система, способная образовать кварк-глюонную плазму.
Анализ данных столкновений, проведённых в 2021 году, выявил снижение количества высокоэнергетических частиц примерно на 20% относительно ожидаемого уровня. Этот эффект, известный как подавление струй, возникает, когда частицы теряют энергию при прохождении через горячую и плотную среду, и считается одним из важнейших признаков кварк-глюонной плазмы.
Результаты показывают, что даже сравнительно небольшие столкновения способны создавать условия, напоминающие первые мгновения существования Вселенной. При этом эффект оказался слабее, чем при столкновениях тяжёлых ядер.
В дальнейшем учёные планируют продолжить исследования с использованием нового детектора sPHENIX. Это поможет точнее определить минимальные размеры и энергии столкновений, необходимые для возникновения кварк-глюонной плазмы.
