Grad av interaktion mellan kvarkar i flytande guld-guldkollisioner. Bildkredit: RHIC Klicka för förstoring
Med hjälp av höghastighetskollisioner mellan guldatomer tror forskare att de har skapat en av de mest mystiska formerna av materien i universum - kvark-gluonplasma. Denna form av materia fanns närvarande under Big Bangs första mikrosekund och kan fortfarande existera vid kärnorna i täta, avlägsna stjärnor.
UC Davis fysikprofessor Daniel Cebra är en av 543 medarbetare i forskningen. Hans huvudroll var att bygga elektroniska lyssningsenheter som samlar in information om kollisionerna, ett jobb han jämförde med "felsökning av 120 000 stereosystem."
Nu använder vi detektorerna, "vi letar efter trender i vad som hände under kollisionen för att lära oss hur kvark-gluonplasma är", sa han.
"Vi har försökt att smälta neutroner och protoner, byggstenarna i atomkärnorna, i deras bestående kvarkar och gluoner," sade Cebra. "Vi behövde mycket värme, tryck och energi, allt lokaliserat i ett litet utrymme."
Forskarna producerade rätt förhållanden med kollisioner mellan guldatomerna. Den resulterande kvark-gluonplasma varade extremt kort tid - mindre än 10-20 sekunder, sade Cebra. Men kollisionen lämnade spår som forskarna kunde mäta.
"Vårt arbete är som återuppbyggnad av olyckor," sa Cebra. "Vi ser fragment som kommer ut ur en kollision och konstruerar den informationen till mycket små punkter."
Quark-gluonplasma förväntades bete sig som en gas, men uppgifterna visar en mer vätskeliknande substans. Plasma är mindre komprimerbar än väntat, vilket innebär att den kanske kan stödja kärnorna i mycket täta stjärnor.
"Om en neutronstjärna blir tillräckligt stor och tät kan den gå igenom en kvarkfas, eller så kan den bara kollapsa i ett svart hål," sade Cebra. ”För att stödja en kvarkstjärna skulle kvark-gluonplasma behöva styvhet. Vi räknar nu med att det finns kvarkstjärnor, men de kommer att vara svåra att studera. Om de finns, är de halvt oändligt långt borta. ”
Projektet leds av Brookhaven National Laboratory och Lawrence Berkeley National Laboratory, med kollaboratörer vid 52 institutioner världen över. Arbetet gjordes i Brookhavens Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC).
Originalkälla: UC Davis News Release
