Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Dokładne pomiary zderzeń cząstek o wysokiej energii

Bezpośrednio po Wielkim Wybuchu warunki we wszechświecie można by porównać do gorącej, gęstej "pierwotnej zupy". Naukowcy opracowali techniki, dzięki którym warunki panujące w akceleratorach cząstek stanowią odpowiednie odzwierciedlenie początków czasu.
Dokładne pomiary zderzeń cząstek o wysokiej energii
Pierwotna zupa składała się z cząsteczek poruszających się z prędkością bliską prędkości światła. Zawierała mnóstwo kwarków, cząstek materii elementarnej i mnóstwo gluonów — cząstek mocy elementarnej o dużej sile, która "skleja" kwarki z protonami, neutronami i innymi cząstkami. Potężne akceleratory cząstek umożliwiają odtworzenie warunków zbliżonych do tych tuż po narodzinach wszechświata.

Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) jest największym i najpotężniejszym akceleratorem cząstek na świecie. Ważący 7 tys. ton detektor ATLAS, jeden z dwóch detektorów o przeznaczeniu ogólnym przy LHC, zbiera szczątki po kolizji w formie nowych cząstek, które latają we wszystkich kierunkach.

W ramach programu Relatywistycznych Ciężkich Jonów (RHI) przy LHC udało się przeprowadzić zderzenia ciężkich jonów o najwyższej energii na świecie, przewyższając te przeprowadzone w Zderzaczu Relatywistycznych Ciężkich Jonów (RHIC) w Stanach Zjednoczonych. Eksperymenty przeprowadzone w ramach programu mogą przynieść fascynujące informacje na temat powstania wszechświata.

Naukowcy zainicjowali finansowany ze środków UE projekt GLOBALHIATLAS, aby dostroić metrykę związaną z tego typu eksperymentami i zapewnić solidne i wiarygodne wnioski. W szczególności zbadano zależność różnych globalnych cech zderzeń RHI (w tym przepływu eliptycznego) od centralności, definiowanej liczbą nukleonów (protonów i neutronów) biorących udział w zderzeniu.

Przy użyciu swojej metodologii naukowcy zdołali oszacować liczbę uczestniczących nukleonów, liczbę zderzeń między nimi oraz inne parametry. Ponadto naukowcy porównali wyniki uzyskane w LHC z eksperymentami przeprowadzonymi w RHIC i z prognozami uzyskanymi na podstawie modeli stworzonych w oparciu o dane z RHIC. Ostatecznie przyjrzeli się produkcji naładowanych hadronów, gdzie hadrony są cząsteczkami kompozytowymi składającymi się z kwarków i stanowią dogodny moment na narodziny i rozwój wczesnego wszechświata.

Projekt GLOBALHIATLAS dał podstawy do prowadzenia wiarygodnych i dokładnych pomiarów dotyczących wysokoenergetycznych zderzeń RHI w LHC, by zapewnić, że rozumowanie dotyczące powstania i ewolucji wszechświata jest właściwe. Ponadto, głębsza wiedza dotycząca działania detektora ATLAS w gęstym środowisku takich zderzeń odegra ważną rolę w przyszłych eksperymentach.

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę