Põrgutis võis tekkida tilgake noort universumi
Vaid mõni miljondik pärast Suurt Pauku täitis universumi aine algosakestest – kvarkidest ja gluoonitest – koosnev ülikuum supp. Suure Tuumaosakeste Põrguti juures töötavad füüsikud teatavad nüüd, et sarnast ainet saab tekitada ka tavaliste vesinikutuumade põrgutamisega. Avastus võib hõlbustada nii universumi algusaegade uurimist kui ka füüsika alustõdede mõistmist.
Seni arvati, et isegi valguse-lähedase kiirusega liikuvad prootonid on universumi algusaegu iseloomustava kuuma ja tiheda aineoleku tekitamiseks liiga kerged. Nii on füüsikud põrgutanud kvark-gluoon plasma tekitamiseks raskemaid ioone – kulla ja raua aatomite tuumi.
"Need koosnevad aga kümnetest ja kümnetest prootonitest ja neutronitest. On olnud päris raske mõista, mis kokkupõrgetes üleüldse toimub. Tähelepanek muudab ühtaegu lihtsamaks teoreetilist ja katselist poolt," selgitas Suure Tuumaosakeste Põrguti ALICE eksperimendi juures töötav osakestefüüsik Roberto Preghenella ERR Novaatorile.
Kvark-gluoon plasmat võib võrrelda vedelas olekus graniidiga. Jahtudes hakkavad selles kasvama kristallid. Sarnaselt hakkavad plasmast tekkima erinevad osakesed, mida on võimalik seejärel registreerida detektoritega. "Nägime 2009–2013. aastal kogutud andmeid uurides, et kokkupõrgete käigus tekkis ootamatult palju veidraid ehk veidrat kvarke sisaldavaid osakesi. Mida rohkem veidraid kvarke osakestes leidus, seda suurem oli kõrvalkalle oodatust," lisas Preghenella.
Rangelt võttes pole füüsikud eksootilist aineolekut otseselt seega veel otseselt vaadelnud. Raskeid ioone hõlmavates kokkupõrgetes on peetud aga just veidrate osakeste rohkust märgiks kvark-gluoon plasma olemasolust. Veidrad kvargid on argimaailma koostisosadest raskemad. Seeläbi tekib neid ka kokkupõrgetes tavaliselt oluliselt harvem. Kõik muutub kvark-gluoon plasma olemasolul.
Järgmise sammuna plaanib ALICE-i töörühm uurida kokkupõrgetel kogutud andmeid veelgi põhjalikumalt kinnitamaks, et neil õnnestus tekitada katseseadmetes tõepoolest tilgake noort universumit.
Kui järeldus paika peab, võimaldaks see teoreetikutel edaspidi mõista paremini universumi algusaegu. "Samuti avaks see uue võimaluse uurida tugevat vastastikmõju, ühte neljast fundamentaalsest jõust. Võibolla saaksime isegi teada, miks ei näe me kunagi kvarke üksikute osakestena, vaid alati suuremate osakeste koosseisus. Loodus on alati valmis andma meile vihjeid, kui tahame seda paremini mõista," mõtiskles Preghenella.
Uurimus ilmus ajakirjas Nature Physics.
