CERN'den oksijen atomu çarpışmasında fizik rekoru

CERN’deki ALICE deneyi kapsamında çalışan araştırmacılar, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda oksijen çekirdeklerini çarpıştırarak kuark-gluon plazmasına ait “parton enerji kaybı” ya da “jet sönümlemesi” olarak bilinen etkiyi gözlemledi. Ağır kurşun çekirdekleri yerine daha hafif oksijen atomlarının kullanıldığı deneylerde, evrenin ilk anlarındaki yüksek sıcaklık ve yoğunluk koşulları daha küçük ölçekli bir sistemde incelendi.

KÜÇÜK SİSTEM

ALICE dedektörüyle yapılan ölçümlerde, nötr piyon üretimi ve jet sönümlemesi birlikte analiz edildi. Yüksek enerjili kuark ve gluonların ortam içinde ilerlerken enerji kaybettiğini gösteren veriler, bu etkinin daha önce gözlendiği sistemlere kıyasla daha küçük bir nükleer yapıda da ortaya çıkabildiğini gösterdi. Araştırmacılar böylece kuark-gluon plazmasının oluşum koşullarını daha dar ölçeklerde inceleme imkanı elde etti.

SIVI DAVRANIŞI

Teorik modeller, kuark ve gluonların çok yüksek sıcaklıklarda serbestleşerek gaz benzeri bir yapı oluşturabileceğini öngörürken, LHC verileri bu maddenin çok düşük viskoziteli, neredeyse mükemmel bir sıvı gibi davranabildiğini gösteriyor. Oksijen-oksijen çarpışmalarında gözlenen kolektif hareket ve enerji kaybı, proton-proton çarpışmalarından farklı bir tablo ortaya koyuyor. Bulgular, kuantum renk dinamiği hesaplamalarının daha küçük sistemler için yeniden değerlendirilmesine katkı sağlayabilir.

TEMEL FİZİK

CERN’de elde edilen bu veriler, atom altı ölçekte maddenin nasıl davrandığını anlamaya yönelik temel fizik çalışmalarına yeni bir veri seti ekliyor. Daha az sayıda parçacığın yer aldığı sistemlerde de ölçülebilir enerji kaybının ortaya çıkması, kuark-gluon plazmasının oluşum sınırlarının daha ayrıntılı biçimde incelenmesine imkan tanıyor.