Ilyen energiával még nem ütköztettek ólommagokat a hadronütköztetőben

Fotó: AFP / FABRICE COFFRINI

-

Rekordnagyságú energián ütköztették az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) nagy hadronütköztetőjében az ólommagokat. A kísérlet célja leképezni a korai világegyetemben uralkodó állapotokat.


A Genf mellett, a francia-svájci határon 100 méter mélységben, egy 27 kilométeres alagútban működő nagy hadronütköztetőben nyár óta ütköztetik rekordenergián a protonnyalábokat. November 25-én új, minden korábbinál magasabb energiaszintre emelték az ALICE-detektorban folyó kísérleteket, ahol ólommagokat ütköztetnek - olvasható a PhysOrg hírportálon.


Az ALICE-detektor az LHC egyik legnagyobb berendezése: tömege megközelíti a 10 ezer tonnát, magassága 16 méter, hossza eléri a 26 métert. A kísérlet célja megérteni az erős kölcsönhatású rendszerek természetét, és ezáltal megismerni az ősrobbanás utáni anyag állapotát.

A kezdetek kezdetén, az ősrobbanás utáni néhány milliárdod másodpercben az univerzumot tűzforró, elemi részecskékből, különösen kvarkokból és gluonokból álló "ősleves", a kvark-gluon plazma töltötte ki. Az ősrobbanás után egymilliomod másodperccel azonban a protonok és a neutronok "csapdázták" a kvarkokat és gluonokat, ezek az elemi részecskék mindmáig az atommagok összetevői.

A gluonok által közvetített erős kölcsönhatás egymáshoz tapasztja a kvarkokat, amelyek normális körülmények között nem tudnak kiszabadulni az atommagból. Ennek ellenére a 208 protonból és neutronból álló ólommagok ütköztetésével létre lehet hozni az őseredeti halmazállapotot, amelyben szabadon léteznek a kvarkok és a gluonok.

"Ezer teraelektronvolt (1 TeV ezermilliárd elektronvolt) energiával ütköztetjük az ólommagokat. Ez tulajdonképpen nem nagyobb erő, mint amellyel egy dongó ütközik egy verőfényes napon az arcunknak. Ám ha arra gondolunk, hogy ez az energia kvadrilliárdszor (milliárdszor-milliárdszor-milliárd) kisebb térfogatban összpontosul, kiderül, hogy hihetetlen energiasűrűség jön létre, olyan, amelyet eddig még soha senkinek nem sikerült létrehoznia földi körülmények között" - magyarázta Jens Jorgen Gaadhoje, a koppenhágai Niels Bohr Intézet professzora, a dán ALICE-csoport vezetője. Ismertetése szerint minden egyes ólom-ólom ütközésnél 30 ezernél több új részecske képződött. "Egy-egy röpke pillanatra tűzforró, 4000 milliárd fokos, kvarkokból, antikvarkokból és gluonokból álló keverék keletkezett" - mondta Jens Jorgen Gaadhoje professzor.