(BAAC3NES/MOMENT/GETTY Images)
มีการตรวจพบควาร์กด้านบนคู่หนึ่งในการพ่นเศษซากจากการชนกันของสารตะกั่วสองอะตอม
นี่เป็นครั้งแรกที่คู่ควาร์ก-แอนติการ์กนี้ถูกพบในการปะทะกันระหว่างสองนิวเคลียส การตรวจจับเสริมแสดงหลักฐานว่าทั้งหมดหกรสชาติควาร์กมีอยู่ตอนเช้าตรู่ในซุปคิดว่าจะทำให้จักรวาลเป็นไปตามช่วงเวลาหลังจาก-
ซึ่งหมายความว่าเราเป็นขั้นตอนใกล้ชิดกับการวัดใหม่ของซุปดั้งเดิมนี้และรวบรวมข้อมูลเชิงลึกใหม่ ๆ ว่าจักรวาลของเราเกิดขึ้นตั้งแต่ต้นอย่างไร
พลาสม่า Quark-Gluon เป็นสิ่งที่คุณได้รับเมื่อควาร์กระดับประถมศึกษาและกลูออนซึ่งปกติจะถูกผูกไว้ภายในโปรตอนและนิวตรอนจะถูกปล่อยออกมาจากขอบเขตของพวกเขาและ slosh เข้าด้วยกันใน "ซุป" ที่หลวม
ปัญหาเกี่ยวกับการศึกษาเรื่องนี้คือควาร์กสลายตัวมากเร็วมากในเพียงเสี้ยวเล็ก ๆ ของวินาที พลาสมา Quark-Gluon ที่โผล่ออกมาหลังจากบิ๊กแบงมีอยู่เพียงไม่กี่ล้านวินาทีก่อนที่อนุภาคจะรวมตัวกันเพื่อเริ่มก่อตัวเป็นสสารปกติกระบวนการที่เรียกว่าการทำให้เป็นด้อย-
ในการศึกษาพลาสมาควาร์ก-กลูออนนักฟิสิกส์ใช้ colliders อนุภาคเช่น Collider Hadron ขนาดใหญ่เพื่อตบอนุภาคหนักเข้าด้วยกัน การชนกันเหล่านี้สร้างฝักบัวของอนุภาคที่ผ่านสถานะพลาสมาควาร์ก-กลูออนระหว่างทางไปสู่การสร้างสสารปกติ นักวิทยาศาสตร์สามารถทำการวัดผลิตภัณฑ์ของกระบวนการนี้เพื่อตรวจสอบพลาสมา Quark-Gluon
ควาร์กด้านบนเป็นรสชาติที่หนักที่สุดในหกรสชาติและเป็นเครื่องมือที่มีค่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาวิวัฒนาการของพลาสมาควาร์ก-กลูออน อย่างไรก็ตามเนื่องจากพวกเขาหนักที่สุดอายุขัยของพวกเขาจึงสั้นที่สุดเพียง 10-25วินาที นั่นสั้นกว่าการก่อตัวของ Hadron Timescale ซึ่งหมายความว่าพวกเขาจะสลายตัวก่อนที่จะเกิดขึ้นได้
พลาสม่า Quark-Gluon ที่เกิดขึ้นในการชนของไอออนหนักมีอายุการใช้งาน 10-23วินาที; ดังนั้นควาร์กชั้นนำจึงหายไปก่อนที่พลาสมาโดยรวมทำให้พวกเขายากต่อการศึกษาโดยเฉพาะ
บ่อยครั้งที่นักฟิสิกส์อนุภาคกำลังมองหาไม่ได้ตรวจพบโดยตรง แต่จะถูกย้อนกลับจากผลิตภัณฑ์ที่พวกเขาสลายตัวและนี่เป็นกรณีของการวิจัยใหม่ ใน Large Hadron Collider ทีมนักฟิสิกส์กับการทำงานร่วมกันของ Atlas ตรวจพบการก่อตัวของคู่ควาร์กชั้นนำในผลิตภัณฑ์การสลายตัวของพวกเขาผ่านช่องทาง Dilepton ของการสลายตัว
ในกระบวนการนี้ควาร์กด้านบนสลายตัวลงในควาร์กด้านล่างและ W- boson w จากนั้นสลายเป็นไฟล์และอิเล็กตรอนหรือมูอน การทำงานร่วมกันระบุกระบวนการนี้ในการชนระหว่างอะตอมตะกั่วที่มีนัยสำคัญทางสถิติของ 5.03 ซิกมา - การล้างเกณฑ์ห้าซิกมาสำหรับการตรวจจับที่สำคัญ
นี่เป็นครั้งแรกที่การผลิตคู่ควาร์กอันดับต้น ๆ ได้รับการสังเกตในการปะทะกันระหว่างนิวเคลียสหนัก อันกระดาษก่อนหน้านี้อธิบายการผลิตคู่ควาร์กชั้นนำในการปะทะกันระหว่างกตะกั่วไอออนและโปรตอน- ผลลัพธ์ใหม่ดำเนินไปอีกขั้นหนึ่งโดยเสนอวิธีการศึกษาในอนาคตของพลาสมา Quark-Gluon
"การสังเกตของกระบวนการนี้รวมหลักฐานของการปรากฏตัวของรสชาติของควาร์กทั้งหมดในระยะก่อนสมดุลของพลาสมาควาร์ก-กลูออนคล้ายกับเงื่อนไขในจักรวาลยุคแรก" นักวิจัยเขียนลงในบทความของพวกเขา
"ผลลัพธ์นี้ปูทางสำหรับการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับพลาสมาควาร์ก-กลูออนและฟิสิกส์ของจักรวาลยุคแรกกับควาร์กชั้นนำ"
ที่วิจัยจะถูกเผยแพร่ในจดหมายทบทวนทางกายภาพ-
