Az oxigén és neon atommag titkát kutatják a CERN Nagy Hadronütköztetőjében a HUN-REN kutatói

A program során két napig protonokat és oxigénatom-magokat ütköztettek, majd további két napot az oxigénatom-magok ütközéseinek szenteltek. Végül egy napon keresztül a neon atommagok ütköztetése zajlott. Ezek az ütközések segíthetik a kvark-gluon plazma (QGP) kis rendszerekben való tanulmányozását, és az atommagok magszerkezetének megértését.  

A kutatók az LHC ütköztetőben végzett kísérletek során a proton–proton ütközésekben megfigyelhetők az úgynevezett hosszú távú korrelációk, amelyek a kvarkok és gluonok közötti erős kölcsönhatásból erednek. Ezek a korrelációk a nehézion-ütközésekben a kvark–gluon plazma (QGP) folyadékszerű viselkedésével magyarázhatók. Ennek egyik jele, hogy a ritka kvarkokat tartalmazó barionok a vártnál nagyobb arányban keletkeznek. 

Mindez arra utal, hogy talán már a nagyon kis méretű proton–proton rendszerekben is kialakulhat egy sűrű, erősen kölcsönható anyag. Ugyanakkor érdekes megfigyelés, hogy a QGP másik jellegzetessége, a részecskezáporok elnyomása ezekben a kis rendszerekben nem mutatható ki. 

A tudományterület egyik kulcskérdése éppen az, hogy létrejöhet-e valóban kvark–gluon plazma proton–proton ütközésekben. E kérdés tisztázására az oxigén- és neon-atommagok ütköztetésével végzett vizsgálatok kiemelt szerepet játszanak, hiszen ezek a rendszerek méretben a proton–proton ütközéseknél nagyobbak, de az arany–arany ütközéseknél jóval kisebbek, így alkalmasak a részecskezáporok elnyomásának célzott vizsgálatára. 

A HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatói oxigén–oxigén ütközéseket vizsgáltak, hogy jobban megértsék a kvark–gluon plazma viselkedését. Ehhez két különböző elméleti modellt hasonlítottak össze, amelyek a részecskék folyadékszerű áramlását írják le. Különösen két jelenségre koncentráltak: az úgynevezett elliptikus folyásra, valamint egy harmadrendű, bonyolultabb szögeloszlásra. 

A HUN-REN kutatói arra a meglepő eredményre jutottak, hogy a két különböző magszerkezeti modell közötti eltérések olyan jelentősek, hogy hatásuk az LHC oxigén-oxigén ütközéseiben várhatóan mérhető lesz. A további részletek a korábbi hírünkben olvashatóak.