Сталкиваясь, протоны свинца преобразуются в жидкую плазму
Физики, работающие на Большом адронном коллайдере, после завершения экспериментального сеанса со столкновениями протонов, начали этап работы с ионами свинца. Как и в прошлом году, ядра разгоняются до энергии 287 ТэВ, что составляет 1,38 ТэВ в расчете на один протон и нейтрон. Однако сейчас, благодаря опыту, накопленному за последние месяцы, интенсивность ядерных пучков значительно превышает прошлогодние показатели.
В ночь с 14-го на 15 ноября в режиме столкновений 170 сгустков на пучок была достигнута светимость 1,5·1026 см–2·сек–1, что впятеро превышает рекорд прошлого года. Сейчас столкновения идут уже в режиме 358 сгустков на пучок, а пиковая светимость, соответственно, выросла еще более чем вдвое. Ожидается, что накопленная в этом году статистика ядерных столкновений примерно на два порядка превысит данные прошлого года.
"Сеанс работы с тяжелыми ионами начался. Задачи этого года те же, что и в прошлом - исследование свойств кварк-глюонной плазмы", - сказал пресс-секретарь Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) Джеймс Гиллес (James Gillies). .
Большой адронный коллайдер (БАК) - самый большой в истории ускоритель элементарных частиц, построенный в туннеле на границе Швейцарии и Франции для получения принципиально новых данных о природе материи. Слово "коллайдер" образовано от английского слова collide ("сталкивать") и означает, что в нем сталкиваются летящие в противоположные стороны частицы, а не пучок частиц и неподвижная мишень, по-русски этот термин можно передать как "ускоритель на встречных пучках".
Установка приспособлена для работы с двумя типами "снарядов" - протонами и ионами свинца. Первые эксперименты с тяжелыми ионами начались на БАК осенью 2010 года. Разогнанные почти до световой скорости ядра атомов свинца сталкиваются в четырех точках 27-километрового кольца коллайдера, порождая ливни вторичных частиц. Последние, в свою очередь фиксируют детекторы, в числе которых специализированный детектор ALICE (A Large Ion Collider Experiment).
Столкновения ионов позволят изучить свойства крайне необычного типа материи - "кварк-глюонной плазмой". В обычной материи кварки и глюоны "заперты" внутри протонов и нейтронов и не могут существовать в свободном состоянии. Однако вскоре после Большого взрыва Вселенная состояла из горячего и сверхплотного "кваркового супа". Впервые это состояние вещества было получено в 2005 году в экспериментах с ионами золота на коллайдере RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории (США).
Сеанс протон-протонных столкновений в этом году завершился в конце октября. Во время паузы между протонным и ионным сеансами, ученые провели серию экспериментов по изучению возможности протон-ионных столкновений.
"Проводились тесты по работе с пучками протонов и ионов, но пока без столкновений", - сказал Гиллес.
По материалам Элементы.ру и РИА "Новости"
