Исследователи коллаборации STAR проанализировали столкновения ядер золота на Релятивистском коллайдере тяжелых ионов RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории. При низких энергиях такие столкновения сжимают ядерное вещество до экстремальных плотностей, сравнимых с условиями внутри нейтронных звезд.
Ученые исследовали столкновения при энергиях от 3 до 7,7 ГэВ и сопоставили результаты с более ранними измерениями вплоть до 200 ГэВ. Особое внимание уделялось изменениям импульса рождающихся частиц от одного столкновения к другому, которые позволяют судить о температурных флуктуациях возникающего сверхплотного вещества.
По мере увеличения энергии от 3 ГэВ величина этих флуктуаций неожиданно снижалась, достигала минимума примерно в диапазоне 5,2–7,7 ГэВ, а затем вновь начинала расти. Отклонение от ожидаемой плавной зависимости достигло статистической значимости около пяти сигма.
Такое поведение потенциально может быть связано с критической точкой — особыми условиями, при которых меняется характер фазового перехода ядерной материи. Теоретически вблизи нее вещество способно поглощать дополнительную энергию при сравнительно небольшом изменении температуры, что может подавлять наблюдаемые флуктуации.
Дополнительный интерес вызвало то, что многофазная транспортная модель, не учитывающая критическую точку, не смогла воспроизвести обнаруженный провал. Однако исследователи подчеркивают, что даже статистическая значимость около пяти сигма сама по себе не доказывает обнаружение критической точки: наблюдаемому эффекту могут существовать другие физические объяснения.
