Новости науки
Новый шаг в изучении кварк-глюонной плазмы
Ученые из Брукхейвенской национальной лаборатории (Брукхейвен, штат Нью-Йорк), Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, Калифорнийского университета в Беркли и Университета Уэйн в Детройте изучили свойства кварк-глюонной плазмы – агрегатной формы материи, существовавшей в первые мгновения после Большого взрыва.
Напомним, что кварк-глюонная плазма представляет собой жидкость из кварков и глюонов, образующуюся при высокоэнергетических столкновениях тяжелых атомных ядер. В обычной материи кварки существуют только в связанном состоянии вследствие сильного ядерного взаимодействия, из-за чего образуются адроны, к которым относятся все барионы (в том числе нуклоны – протон и нейтрон) и мезоны. (Явление, благодаря которому чем дальше кварк пытается отдалиться от соседних кварков, тем сильнее между ними притяжение, носит название конфайнмент). Однако при экстремально высоких температурах кварки находятся в свободном состоянии. Подобно тому, как в обычной плазме происходит разделение зарядов (ионизация) изначально нейтральных атомов, в кварк-глюонной плазме происходит разделение цветовых зарядов кварков изначально бесцветной («белой») адронной материи.
Кварк-глюонная плазма имеет очень низкую вязкость, которая характеризует ее сопротивление течению. Для того, чтобы проследить за изменениями вязкости, ученые разработали новую модель. Она сочетает в себе динамику вязкой жидкости во всех трех пространственных измерениях с динамическими моделями начальной стадии столкновений на релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC). Учет эволюции начального состояния позволил исследователям более точно описывать процессы при низких энергиях пучка, когда предположение о мгновенном столкновении недействительно. Для сбора статистики были использованы пять миллионов численно смоделированных событий.