Sámuel, Hajna
18 °C
29 °C
Index - In English In English Eng

Magyar fizikusok részvételével sikerült újrafőzni az ősrobbanás utáni őslevest

2018.12.11. 16:51
Az ősrobbanás utáni pillanatokban a világegyetemet kitöltő tökéletes kvarkfolyadék cseppjei laboratóriumi körülmények között is újraalkothatók – az erről szóló bizonyítékot magyar kutatók részvételével publikálták a Nature Physics-ben.

Több magyar intézmény is résztvevője annak a nagy nemzetközi PHENIX projektnek, mely az ősrobbanás utáni pillanatok univerzumának jobb megismerését szolgálja. A New York államban lévő RHIC, vagyis a Relativisztikus Nehézion Ütköztető az egyetlen olyan gyorsító a világon, ahol olyan atomütközéseket lehet tanulmányozni, melyekből több szempontból a korai univerzuméhoz hasonló állapotokra lehet rekonstruálni.

1. ábra: Ha az apró lövedékek (proton, deuteron és hélium-3) arany atommaggal történő ütközése apró kvarkanyagcseppeket hoz létre, akkor a létrejövő részecskék áramlási mintázatai az eredeti geometriát tükrözik. A PHENIX mérései éppen ezt erősítették meg, erős korrelációt mutatva az eredeti geometria és a végső áramlási mintázatok között.
1. ábra: Ha az apró lövedékek (proton, deuteron és hélium-3) arany atommaggal történő ütközése apró kvarkanyagcseppeket hoz létre, akkor a létrejövő részecskék áramlási mintázatai az eredeti geometriát tükrözik. A PHENIX mérései éppen ezt erősítették meg, erős korrelációt mutatva az eredeti geometria és a végső áramlási mintázatok között.
Fotó: Javier Orjuela Koop / University of Colorado, Boulder

A mostani kísérletekben arra kerestek bizonyítékot, hogy a kisméretű atommagok nagyméretű arany atommaggal való ütközésénél olyan apró cseppek keletkeznek, melyekhez hasonlók alkották azt a tökéletes folyadékot, amely a korai univerzumban is jelen volt.

Ez az ősleves (szakmai nevén kvark-gluon plazma)

Az ennek megfelelő apró cseppek létrejötte a mostani kísérletben azonban nem várt jelenség, amely betekintést nyújthat a különleges anyag alapvető tulajdonságaiba.

A tudósok azért tanulmányozzák ezt a kvarkokból és gluonokból (a protonok és a neutronok építőköveiből) álló forró levest, hogy „többet megtudjanak arról az alapvető kölcsönhatásról, amely a világunkat felépítő látható anyagot alkotó részecskéket összetartja”.

Mindezek az eredmények arra utalnak, hogy a kis ütköző rendszerekben (ahol az egyik ütköző atommag csak egy vagy két protont tartalmaz) is nagyon érdekes fizikai folyamatok zajlanak, és egyre inkább ezek is a kutatások fókuszába kerülnek. Ezek segítségével még jobban megérthetjük, mi irányítja azt a tökéletes kvarkfolyadékot, amely a világegyetemet első milliomod másodpercében kitöltötte

– mondja Csanád Máté, az ELTE Atomfizikai Tanszékének docense, aki a PHENIX-Magyarország csoport (ELTE, MTA Wigner FK,  Eszterházy Károly Egyetem, de a Debreceni Egyetem is tagja a PHENIX-nek) tudományos vezetője.

A tudományos eredményről beszámoló teljes közlemény a magyar PHENIX együttműködés oldalán olvasható.