Изследваха материята, съществувала веднага след Големия взрив

Учени от Националната лаборатория Брукхейвън, Националната лаборатория Лорънс Бъркли, Калифорнийския университет в Бъркли и Държавния университет Уейн изследваха свойствата на кварк-глуонната плазма, агрегатна форма на материя, която съществува в първите моменти след Големия взрив. Резултатите от изследването са публикувани в списанието Physical Review Letters.

Кварк-глуонната плазма е течност от кварки и глуони, образувани по време на високоенергийни сблъсъци на тежки атомни ядра. В обикновената материя кварките съществуват само в свързано състояние (конфайнмент) поради мощната ядрена сила, която произвежда адрони. При изключително високи температури обаче кварките са в свободно състояние. Точно както в обикновената плазма има разделяне на зарядите (йонизация) на първоначално неутралните атоми, в кварк-глюонната плазма има разделяне на цветните заряди на първоначално безцветната („бяла“) адронна материя.

Кварк-глюонната плазма има много нисък вискозитет, който характеризира нейната устойчивост на поток. За да проследят промените във вискозитета, учените разработиха нов модел. Той комбинира динамиката на вискозните течности във всичките три пространствени измерения с динамични модели на началния етап на сблъсъци в релативистичния ускорител на тежки йони (RHIC). Вземането под внимание на еволюцията на първоначалното състояние позволи на изследователите да опишат по-точно процесите при ниски енергии на лъча, когато предположението за мигновен сблъсък е невалидно. Пет милиона числено симулирани събития бяха използвани за събиране на статистически данни.

Оказа се, че вискозитетът на плазмата се увеличава с увеличаване на нетната барионна плътност, тоест с увеличаване на относителното изобилие на бариони (частици, състоящи се от три кварка) в сравнение с антибариони. Това е в съответствие с някои теоретични прогнози и позволява на моделите да пасват по-добре на експерименталните данни за сблъсъци на златни ядра при различни енергии.