Kvarkkien vuorovaikutuksen aste nestemäisen kullan ja kullan törmäyksissä. Kuvan luotto: RHIC Klikkaa suuremmaksi
Käyttämällä nopeita kulta-atomien välisiä törmäyksiä tutkijat uskovat luoneensa uudelleen yhden maailmankaikkeuden salaperäisimmistä aineen muodoista - kvarkkigluoniplasman. Tämä aineen muoto oli läsnä alkuräjähdyksen ensimmäisen mikrosekunnin aikana, ja se saattaa edelleen esiintyä tiheiden, kaukaisten tähtien ytimissä.
UC Davisin fysiikan professori Daniel Cebra on yksi tutkimuksen 543:sta yhteistyökumppaneista. Hänen päätehtävänään oli rakentaa elektronisia kuuntelulaitteita, jotka keräävät tietoa törmäyksistä, ja hän vertasi työtä '120 000 stereojärjestelmän vianetsintään'.
Nyt, käyttämällä näitä ilmaisimia, 'etsimme suuntauksia siihen, mitä törmäyksen aikana tapahtui saadaksemme tietää, millaista kvarkkigluoniplasma on', hän sanoi.
'Olemme yrittäneet sulattaa neutroneja ja protoneja, atomiytimien rakennuspalikoita, niiden kvarkeiksi ja gluoneiksi', Cebra sanoi. 'Tarvitsimme paljon lämpöä, painetta ja energiaa, kaikki pienessä tilassa.'
Tiedemiehet loivat oikeat olosuhteet kulta-atomien ytimien välisillä törmäyksillä. Tuloksena oleva kvarkkigluoniplasma kesti erittäin lyhyen ajan - alle 10-20 sekuntia, Cebra sanoi. Mutta törmäyksestä jäi jälkiä, jotka tutkijat pystyivät mittaamaan.
'Työmme on kuin onnettomuuksien jälleenrakennus', Cebra sanoi. 'Näemme törmäyksestä syntyvät fragmentit ja rakennamme nämä tiedot hyvin pieniksi pisteiksi.'
Kvarkkigluoniplasman odotettiin käyttäytyvän kuin kaasu, mutta tiedot osoittavat nestemäisemmän aineen. Plasma on odotettua vähemmän kokoonpuristuva, mikä tarkoittaa, että se voi tukea erittäin tiheiden tähtien ytimiä.
'Jos neutronitähti kasvaa riittävän suureksi ja tiheäksi, se voi käydä läpi kvarkkivaiheen tai se voi vain romahtaa mustaksi aukoksi', Cebra sanoi. 'Kvarkkitähden tukemiseksi kvarkkigluoniplasma tarvitsee jäykkyyttä. Odotamme nyt olevan kvarkkitähtiä, mutta niitä on vaikea tutkia. Jos ne ovat olemassa, ne ovat puoliksi äärettömän kaukana.'
Projektia johtavat Brookhaven National Laboratory ja Lawrence Berkeley National Laboratory, ja yhteistyökumppaneita on 52 laitoksessa ympäri maailmaa. Työ tehtiin Brookhavenin Relativistic Heavy Ion Colliderissa (RHIC).
Alkuperäinen lähde: UC Davisin uutistiedote