Физици от Техническия университет в Мюнхен (TUM), работещи като част

Физици от Техническия университет в Мюнхен (TUM), работещи като част от опита ALICE в Големия адронен колайдер (CERN), направиха пробив в разбирането по какъв начин се образуват някои от най-простите атомни ядра, деутероните и техните антиматериални аналози. За първи път съумяха непосредствено да следят образуването на тези леки ядра при рискови условия на конфликти на частици. Резултатите са оповестени в списание Nature.

Дейтронът се състои единствено от протон и неутрон, които са свързани от релативно слаба мощ — ето за какво учените са считали, че в условия, при които температурата по време на конфликти в колайдера надвишава температурата на центъра на Слънцето 100 хиляди пъти, такива структури би трябвало незабавно да се разпаднат. Наблюденията обаче демонстрират друго: към 90% от всички регистрирани дейтерони и антидейтерони не се образуват незабавно, а по-късно — по време на охлаждането на плазмата, когато изискванията стават по-стабилни.

Ключовото изобретение е, че протоните и неутроните не участват при започване на конфликта. Те се създават от разпадането на краткоживеещите резонансни частици, които по-късно се комбинират, с цел да образуват леки ядра. Същият механизъм работи и за антиматерията. Това изяснява по какъв начин такива частици могат да се образуват даже в най-горещите и енергийни среди, като да вземем за пример ранната Вселена.

„ Нашите резултати са значима стъпка към по-задълбочено схващане на мощното взаимоотношение, което държи протоните и неутроните дружно в ядрото на атома. Виждаме, че леките ядра не се образуват в горещата фаза, а се появяват по-късно, когато изискванията станат по-спокойни “ — изяснява професор Лаура Фабиети от TUM.

Според доктор Максимилиан Махлайн, участник в проучването, откритието е значимо освен за нуклеарната физика, само че и за астрофизиката. В края на краищата, сходни леки ядра се образуват и в космоса — по време на взаимоотношението на галактическите лъчи или процеси, свързани с тъмната материя. Новите данни ще оказват помощ за по-точното моделиране на тези феномени и интерпретирането на резултатите от наблюденията.

Това изобретение хвърля светлина върху един от най-загадъчните процеси във физиката на обикновените частици – преходът от безредна плазма от кварки и глуони към постоянни ядра на материята. Същите процеси, които в този момент се възпроизвеждат в опитите ALICE, в миналото са определяли по какъв начин нашата материална Вселена се е появила от хаоса на Големия гърмеж.