Fiziki iz CERN-a trdijo, da jim je na Velikem hadronskem trkalniku (LHC) pomotoma uspelo ustvariti plazemsko-gluonsko plazmo, ki je stvar velikega poka. Rezultati teh poskusov so bili objavljeni v reviji Nature Physics.
„Zelo smo zadovoljni s tem odkritjem. Imamo novo priložnost za preučevanje zadeve v njenem primarnem stanju. Sposobnost preučevanja kvark-gluonske plazme v preprostejših in bolj priročnih pogojih, kot so protonski trki, nam odpira popolnoma novo dimenzijo, kako lahko preučimo, kako se je vesolje obnašalo med in pred velikim praskom, je dejal Federico Antinori (Federcio Antinori), uradni predstavnik sodelovanja ALICE v LHC.
Tako imenovana kvark-gluonska plazma ali "kvagma" je materija "razstavljena" na drobne delce - kvarke in gluone, ki jih običajno držimo znotraj protonov, nevtronov in drugih delcev z močnimi jedrskimi interakcijami. Za "sproščanje" kvarkov in gluonov so potrebne velikanske temperature in energije, ki so, kot danes menijo znanstveniki, v naravi obstajale šele v času Velikega poka.
Pred približno desetimi leti so fiziki ugotovili, da je mogoče takšne pogoje ustvariti s trčenjem dovolj težkih ionov med seboj z uporabo močnih pospeševalcev delcev. Znanstveniki so dolgo časa verjeli, da kvagme ni mogoče dobiti na noben drug način, lani pa so opazili prve znake, da temu ni tako, ko so preučevali rezultate nedavnih poskusov na detektorju CMS v LHC. Izkazalo se je, da "primarna snov vesolja" nastane s trkom enojnih protonov in svinčevih ionov.
Antinori in njegovi sodelavci so ugotovili, da se nekakšen analog kvagme pojavi tudi, ko protoni trčijo med seboj, preučujejo podatke, ki jih je zbralo detektor ALICE po ponovnem zagonu LHC aprila 2015 in do danes.
Protoni in nevtroni so sestavljeni iz dveh vrst subatomskih delcev - kvarkov "navzdol" (d) in "navzgor" (u). Obstajajo štiri druge vrste kvarkov - čudoviti (b), očarani (©), čudni (-i) in resnični (t). So osnova eksotičnih oblik materije in v naravi ne obstajajo v stabilni obliki. Kot pravijo znanstveniki, se lahko vsi ti kvarki tvorijo le v prisotnosti "prostih" gluonov, znotraj plazme quark-gluon.
Kot so pokazala opažanja na ALICE, je trčenje protonov med seboj pogosto pripeljalo do pojava mikroskopskih "oblakov" plazme kvark-gluon - "juhe" kvarkov in gluonov iz uničenih protonov, segretih na nepredstavljivo visoke temperature - približno štiri bilijone stopinj Celzija. Detektor je v večjih količinah odkril njegove sledi v obliki delcev, ki vsebujejo tako imenovane "čudne" kvarke.
Zanimivo je, da so se delci z velikim številom "čudnih" kvarkov pojavljali pogosteje kot drugi produkti trčenja protonov. Znanstveniki verjamejo, da to kaže na nenavadne okoliščine njihovega rojstva, povezane s pogoji, ki so ob nastanku kraljevali znotraj plazme quark-gluon.
Promocijski video:
To po njihovem mnenju kaže na to, da je mogoče lastnosti "kvagme" preučevati s trčenjem protonov, ki so "fizični" priročni, in ne s kompleksnimi težkimi ioni, kar nas bo približalo razumevanju, kako je izgledalo vesolje pred in med velikim praskom.