A CERN kutatói azt vizsgálták, milyen kis atommagok ütközéséből lehet még létrehozni az ősrobbanás utáni anyagállapotot. A kísérletben oxigén-16 és neon-20 atommagokkal is sikerrel jártak, ráadásul az ütközés után keletkező részecskékből az atommagok eredeti alakjára is következtetni tudtak.

Az ősrobbanás után az univerzum olyan forró volt, hogy protonok és neutronok még nem alakultak ki, az őket felépítő kvarkok és gluonok pedig szabadon mozogtak az úgynevezett kvark-gluon plazmában. Ahogy az univerzum tágult és hűlt, ezek a részecskék protonokká és neutronokká álltak össze, amelyekből később létrejöttek az atommagok.

Ősrobbanás utáni állapotot hoztak létre a CERN-ben

A Nagy Hadronütköztetőben az atommagokat közel fénysebességre gyorsítják, majd egymásnak ütköztetik. A fizikusok korábban úgy gondolták, hogy a kvark-gluon plazma létrehozásához nagy és nehéz atommagokra, például ólomra van szükség. Az új kísérletben azonban jóval kisebb oxigén- és neonmagokból is sikerült apró plazmacseppeket létrehozni.

You Zhou, a kísérlet vezetője szerint ezzel kitolták annak határát, hogy mekkora rendszerben lehet előidézni az ősi anyagállapotot. A kutatók ezért „kis ősrobbanásként” is beszélnek a jelenségről.

Kvark-gluon plazma keletkezett kisebb atommagok ütközéséből

A kvark-gluon plazmát közvetlenül nem lehet megfigyelni, mert rendkívül rövid ideig létezik. A szétesése után keletkező részecskék mozgása azonban megőriz valamit az ütköző atommagok alakjából. Az oxigénmagok viszonylag kerek mintázatot hagytak, a neon esetében pedig egy tekebábuhoz hasonló forma rajzolódott ki.

A kutatók ezt ahhoz hasonlítják, amikor egy tárgyat nem látunk közvetlenül, az árnyékából mégis következtethetünk az alakjára. Az atommag formája arról is árulkodik, hogyan helyezkednek el benne a protonok és neutronok, így a módszer az erős kölcsönhatás jobb megértésében is segíthet.