Столкновения в Большом адронном коллайдере неожиданно породили новый тип материи

Столкновения протонов с ионами свинца в Большом адронном коллайдере (БАК) привели к неожиданному результату в виде новых частичек, созданных в ходе столкновений. Новые наблюдения свидетельствуют о том, что столкновения могли произвести на свет новый тип материи под названием конденсат цветового стекла (глазма).

В ходе высокоскоростных столкновений частичек образуются сотни ноывх частичек, большинство из которых улетает от места столкновения на околосветовой скорости. Но команда Компактного мюонного соленоида (CMS) на БАК обнаружила, что из выборки в 2 миллиона ион-протонных столкновений, некоторые пары частичек при отлете сохраняли взаимную корреляцию друг с другом.

"Каким-то образом они отлетают в одну сторону, хотя неясно, как они могут сообщать друг другу направление своего движения. Это удивило многих, в том числе и нас", - сказал профессор физики из  MIT Гюнтер Роланд, чья группа возглавляла анализ данных о столкновениях.

Статья с описанием этих неожиданных открытий будет опубликована в очередном номере журнала Physical Review B.

Группа из MIT по тяжелым ионам обнаружила аналогичную отличительную особенность в ходе анализа протон-протонных столкновений около двух лет назад. Подобное поведение при разлете осколков наблюдается также при столкновении друг с другом ионов свинца или других тяжелых металлов, таких как золото или медь.

В ходе столкновений этих тяжелых ионов, создается волна кварк-глюонной плазмы, горячего супа частиц, который существовал в первые миллионные секунды после Большого взрыва. В коллайдере эта волна сметает со своего пути некоторые из созданных частичек в сторону своего следования, чем объясняется корреляция траекторий их отлета.

Согласно некоторым теориям, эти протон-протонные столкновения могут порождать жидкообразную волну глюонов, известную под названием конденсат цветового стекла. Такое необычное поведение частиц после столкновения, возможно, обусловлено этим плотным облаком глюонов.

Корреляционный эффект "очень мал, но, тем не менее, указывает на нечто очень фундаментальное о том, как кварки и глюоны расположены пространственно внутри протона", - говорят ученые.