שיתוף הפעולה של ATLAS במאיץ ההדרונים הגדול (LHC) ב-CERN זיהה לראשונה ייצור של קווארקים מובילים בהתנגשויות יוני עופרת. גילוי זה עוזר להבין יותר את התנאים שהיו ברגעים הראשונים לאחר המפץ הגדול.
באותו רגע, היקום היה במצב של פלזמה של קווארק-גלואון. קווארקים הם החלקיקים היסודיים המרכיבים פרוטונים וניטרונים, וגלואונים הם נשאים של הכוח הגרעיני החזק שמחזיק את הקווארקים יחד. מבין ששת סוגי הקווארקים, רק הקווארקים העליונים והתחתונים יציבים ויוצרים גרעיני אטום, בעוד שהאחרים (כולל הקווארק העליון) נובעים רק מאירועים עתירי אנרגיה.
הקווארק העליון הוא החלקיקים היסודיים המאסיביים ביותר, עם מסה דומה למולקולת קפאין, אך הוא מאוד לא יציב. הוא מתפרק תוך 5×10⁻²⁵ שניות – זמן קצר להפליא, פחות משבריר שנייה ביחס לגיל היקום. הודות לתכונה זו, הקווארקים העליונים משמשים כסמני זמן ייחודיים, ומאפשרים לחקור את האבולוציה של פלזמת קווארק-גלואון, המתקיימת כ-10⁻²³ שניות.
נתונים חדשים מאפשרים להשתמש בקווארקים העליונים כדי לנתח את התפלגות המומנטום בתוך פרוטונים וניטרונים, ולחקור כיצד מחולקת האנרגיה בין הקווארקים והגלואונים המרכיבים את גרעיני האטום. במהלך הניסוי, התגלה כי קווארקים עליונים מתפרקים לבוזון W ולקווארק למטה. בוזון W, נושא הכוח החלש, מתפרק לאלקטרונים, מיואונים וניטרינו מתאימים. דרכים אפשריות אחרות לדעיכה שלו מתוכננות להיחקר בעתיד על מנת לאפיין בפירוט את התפתחות פלזמת הקווארק-גלואון.
תוצאות המחקר מוצגות בדוח בכנס ב-CERN וזמינות לניתוח נוסף. גילוי זה מרחיב את הבנתנו את התכונות הבסיסיות של החומר ואת השלבים הראשוניים של התפתחות היקום.
תוצאות מחקר הוצגו בהרצאה ב-CERN, ונתוני תצפית שפורסמו ב גישה פתוחה.
1 תגובה
Thank you for your sharing. I am worried that I lack creative ideas. It is your article that makes me full of hope. Thank you. But, I have a question, can you help me?