Trk LHC razkriva premikanje jedrske geometrije kisika in neona

Raziskovalci so z uporabo podatkov iz detektorja CMS opazili različne vzorce pretoka v trkih med kisikom in kisikom in neonom, kar je dalo jasnejšo sliko o strukturi jedr teh elementov.

Eksperiment je potekal v CERN-u, kjer LHC pospešuje žarke protonov in težkih ionov do skoraj svetlobne hitrosti, preden jih trči. V tem primeru so trki vključevali jedra kisika in neona, od katerih je vsako sestavljeno iz več protonov in nevtronov, razporejenih znotraj jedra. Za razliko od težjih jedr, kot je uran, ki so jih obsežno preučevali v prejšnjih poskusih, kisik in neon ponujajo edinstveno priložnost za preučevanje učinkov jedrske geometrije zaradi svoje relativno preprostejše sestave.

Študija se je osredotočila na analizo kolektivnega toka delcev, ki se oddajajo med temi trčenji, ki lahko delujejo kot podpis začetne oblike jedra, preden se razpadejo. Ko se atomska jedra trčijo pri ekstremnih energijah, se za trenutek preoblikujejo v visoko energijsko stanje, znano kot kvark-gluonska plazma, faza snovi, za katero se verjame, da je obstajala kmalu po Velikem tresku. Ko se ta plazma ohladi in razširi, oddaja delce, ki nosijo informacije o dinamiki trčenja. Z merjenjem smeri in hitrosti teh odhajajočih delcev lahko fiziki sklepajo o začetni konfiguraciji jedra.

V primeru kisika in neona so raziskovalci ugotovili, da se je pretok nabitih delcev spreminjal glede na osrednjo naravo trčenja, kar kaže, da so jedra imela različne začetne geometrije. Študija je primerjala eksperimentalne rezultate s teoretičnimi modeli jedrske strukture.

Te razlike, po mnenju raziskovalcev, izvirajo predvsem iz variacij v začetni geometriji jedra, kar krepi idejo, da struktura atomskih jedr ni statična, temveč je pod vplivom njihove notranje dinamike. 36 TeV na nukleonski par.

V prihodnje bodo lahko pri prihodnjih poskusih raziskovali, kako te geometrijske značilnosti vplivajo na druge fizikalne pojave, kot je obnašanje jedrske snovi v ekstremnih pogojih.