Los científicos recientemente colisionaron los núcleos de Xenón, para obtener nuevas ideas sobre las propiedades del Plasma Quark-Gluón QGP. El QGP es un estado especial que consiste en las partículas fundamentales, los quarks y las partículas que unen a los quarksjuntos, los gluones. El resultado se obtuvo usando el experimento ALICE en el superconductor Gran Colisionador de Hadrones.
El comienzo fue un estado de cosas líquido
Los físicos de partículas en el Instituto Niels Bohr han obtenido nuevos resultados, trabajando con el LHC, reemplazando los iones de plomo, generalmente utilizados para colisiones, con iones de xenón. El xenón es un átomo "más pequeño" con menos nucleones en su núcleo.Al colisionar iones, los científicos crean una bola de fuego que recrea las condiciones iniciales del universo a temperaturas superiores a varios miles de millones de grados. A diferencia del Universo, la vida útil de las gotas de QGP producidas en el laboratorio es muy corta, una fracciónde segundo en términos técnicos, solo unos 10-22 segundos. Bajo estas condiciones, la densidad de quarks y gluones es muy grande y se forma un estado especial de la materia en el que los quarks y gluones están casi libres apodado el que interactúa fuertementeQGP .Los experimentos revelan que la materia primordial, el instante anterior a la formación de los átomos, se comporta como un líquido que puede describirse en términos de hidrodinámica.
Cómo abordar "el momento de la creación".
"Uno de los desafíos que enfrentamos es que, en colisiones de iones pesados, solo la información del estado final de las muchas partículas que son detectadas por los experimentos está directamente disponible, pero queremos saber qué sucedió al comienzo dela colisión y los primeros momentos posteriores ", explica You Zhou, Postdoc en el grupo de investigación Experimental Subatomic Physics en el Instituto Niels Bohr." Hemos desarrollado herramientas nuevas y poderosas para investigar las propiedades de la pequeña gota de QGP universo primitivoque creamos en los experimentos ". Se basan en el estudio de la distribución espacial de los muchos miles de partículas que emergen de las colisiones cuando los quarks y los gluones han quedado atrapados en las partículas en las que se compone el Universo hoy. Esto refleja no solo la inicialgeometría de la colisión, pero es sensible a las propiedades del QGP. Puede verse como un flujo hidrodinámico ". Las propiedades de transporte del plasma Quark-Gluon determinaránLa forma final de la nube de partículas producidas, después de la colisión, así que esta es nuestra forma de acercarnos al momento de la creación de QGP ", dice You Zhou.
Dos ingredientes principales en la sopa: geometría y viscosidad
El grado de distribución de partículas anisotrópicas, el hecho de que haya más partículas en ciertas direcciones, refleja tres datos principales: el primero es, como se mencionó, la geometría inicial de la colisión. El segundo son las condiciones que prevalecen dentro del choquenucleones. El tercero es la viscosidad de corte del plasma Quark-Gluon en sí. La viscosidad de corte expresa la resistencia del líquido al flujo, una propiedad física clave de la materia creada. "Es uno de los parámetros más importantes para definir las propiedades del Quark-Gluon Plasma ", explica Zhou," porque nos dice cuán fuertemente los gluones unen a los quarks ".
Los experimentos de Xenon producen información vital para desafiar teorías y modelos
"Con las nuevas colisiones de xenón, hemos impuesto restricciones muy estrictas a los modelos teóricos que describen el resultado. Independientemente de las condiciones iniciales, plomo o xenón, la teoría debe poder describirlos simultáneamente. Si ciertas propiedades de la viscosidadSe afirma que Zhou del plasma quark gluon, el modelo tiene que describir ambos conjuntos de datos al mismo tiempo, dice You Zhou. Las posibilidades de obtener más información sobre las propiedades reales de la "sopa primordial" se mejoran significativamente con los nuevos experimentos.El equipo planea colisionar con otros sistemas nucleares para restringir aún más la física, pero esto requerirá un desarrollo significativo de nuevos haces de LHC.
La ciencia no es un asunto solitario, ni mucho menos
"Este es un esfuerzo de colaboración dentro de la gran colaboración internacional ALICE, que consta de más de 1800 investigadores de 41 países y 178 institutos". Usted Zhou enfatizó.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ciencias - Universidad de Copenhague . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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