Niels Bohr instituti va ALICE hamkorligining tadqiqotchilari Koinotning dastlabki bosqichlarida mavjud boʻlgan bir turdagi moddani nusxalashga muvaffaq boʻldilar. Buni amalga oshirish uchun ular kislorod-16 va neon-20 yadrolarini yorugʻlik tezligiga yaqin tezliklarda toʻqnashdirishdi.
Bu jarayon kvarklar va gluonlar plazmasini hosil qildi, bu kosmosning eng primitiv moddasi sifatida tasniflanadi. Tadqiqot shuningdek, blyumdan sezilarli darajada kichik yadrolarning ushbu ekstremal holatni hosil qila olishini koʻrsatdi.
Toʻqnashuv Shveytsariyadagi CERNda sodir boʻladi. Ushbu yadrolar yorugʻlikka juda yaqin tezliklarda uchrashganda, ularning tarkibiy qismlari kvarklar va gluonlar plazmasining miniatyur tomchisini hosil qiladi. Bu tomchi yarim soniyadan kam vaqt davomida saqlanib qoladi, soʻngra kengayadi.
Bu modda holati Koinotning birinchi milliondan bir soniyasida ustun boʻlgan. Oʻsha paytda harorat shunchalik yuqori ediki, protonlar va neytronlar hali hosil boʻlmagandi; kvarklar va gluonlar erkin edi.
Tajriba ssenariysini kengaytirish
Avvalgi sharoitlarda bunday xususiyatdagi tajribalar asosan blyum kabi juda ogʻir yadrolarni oʻz ichiga olgan toʻqnashuvlar bilan bogʻliq edi. Yangi ish bu perspektivani kengaytirib, bu primordial moddani — uni Kichik Big Bang deb atash mumkin — kichikroq atom yadrolaridan foydalangan holda qayta tiklash mumkinligini namoyish etadi.
Tajribaning yetakchi hamkasbi boʻlgan assotsiativ professor You Zhou bu kashfiyot moddaning bunday holatga erishishi uchun zarur shartlarni aniqlashga yordam berishini taʼkidladi.
Plazma bevosita kuzatish uchun juda tez parchalanishi sababli, olimlar toʻqnashuvdan keyin qolgan narsalarni tahlil qilishadi. Toʻqnashuvdan ajralib chiqqan zarrachalar jarayonni boshlagan yadroning konfiguratsiyasini aks ettiruvchi naqshni olib keladi. Kislorod holatida naqsh yanada dumaloq, neon esa bowling piniga oʻxshash shaklni qabul qiladi.
Niels Bohr institutining postdoktor tadqiqotchisi va tadqiqotning muallifi Emil Gorm Dahlbæk Nielsen ushbu usulni tushuntirish uchun analogiya ishlatdi: bu biror narsaga yoritib, uning soyasini kuzatishga oʻxshaydi. Xuddi shu tarzda, zarrachalarning harakati koʻrinmas yadro haqida maʼlumot beradi.
Atom yadrolarining geometriyasini oʻrganish yuzlab yillar davomida fizika uchun qiziqarli boʻlib kelgan. Bu mavzu Niels Bohr institutining yoʻnalishiga ham kiradi, chunki Aage Bohrning yadroli tuzilish haqidagi ishi 1975-yilda olgan Fizika Nobel mukofoti uchun fundamental ahamiyatga ega boʻlgan.
Bu geometriya faqat shakl bilan cheklanmaydi; u protonlar va neytronlar qanday tartiblanganini koʻrsatadi va tabiatning toʻrtta asosiy kuchidan biri boʻlgan kuchli kuch haqida maʼlumot beradi.
Yadro fizikasi tadqiqotlarida yangi yondashuv
Tadqiqot alohida metodologiyani kiritadi. Olimlar faqat past energiyalardagi yadrolarga eʼtibor qaratish oʻrniga, natijaviy zarrachalarning qoldirgan belgilarini aniqlash uchun ekstremal toʻqnashuvlardan foydalanadilar.
Keyingi rejalashtirilgan sinovda yana kichikroq yadrolar, masalan, geliy-4 ishlatiladi. Tadqiqotchilar kvarklar va gluonlar plazmasini ishlab chiqarishga imkon beradigan yadrolarning maksimal kichrayish chegarasini aniqlashni maqsad qilmoqdalar.
Zhou taʼkidlaganidek, qiziqarli jihati shundaki, bir xil tajribadan atom yadrolarining tashkiliy tuzilishini va Koinot boshida moddaning paydo boʻlishi haqida chuqurroq tushuncha olishni oʻrganish mumkin.
Shunday qilib, bu tajriba fizikaning ikkita asosiy savoli oʻrtasida aloqa oʻrnatadi: yadrolar qanday tuziladi va modda Koinotning boshlangʻich davrlarida qanday paydo boʻldi.