LHC впервые столкнул ионы кислорода и неона: найдены признаки плазмы

Этим летом в CERN провели нетипичный запуск Большого адронного коллайдера: вместо протонов в 27‑километровом кольце разогнали и столкнули пучки ионов кислорода и неона. Первые результаты шестидневной кампании представили коллаборации ALICE, ATLAS, CMS и LHCb на конференции Initial Stages в Тайбэе, сообщил CERN.

Цель — исследовать кварк‑глюонную плазму, состояние материи первых микросекунд после Большого взрыва. Ранее для этого использовали тяжёлые ядра (свинец, ксенон), теперь внимание переключили на лёгкие элементы, чтобы разобраться, при каком минимальном числе нуклонов плазма всё ещё возникает.

По словам исследователей, лёгкие ядра сильнее проявляют влияние формы и внутренней структуры на итог столкновения. Теория предсказывала вытянутую, «кеглеобразную» форму неонового ядра — свежие данные это поддерживают. В коллаборации ALICE отметили, что наблюдают характерные анизотропные потоки частиц, которые успешно описываются гидродинамическими моделями, как у обычных жидкостей. Это указывает: плазма формируется устойчиво даже в малых системах, а её свойства зависят от геометрии сталкивающихся ядер.

Сопоставление с моделями показывает хорошее согласие для столкновений O–O и Ne–Ne; по качеству результаты сопоставимы с данными на тяжёлых ядрах. Выводы уточняют представления о структуре атомных ядер и механизмах рождения вещества во Вселенной.

Директор по исследованиям и вычислениям CERN Йоахим Мних подчеркнул, что совокупность новых измерений открывает перспективы для лучшего понимания ядерной структуры и условий, при которых из ранней плазмы возникло вещество после Большого взрыва.