Их исследование опубликовано в Physics Review Letters.
Релятивистский коллайдер тяжелых ионов в Брукхейвене действует как машина времени, сказал Ядав Пандит, научный сотрудник UIC по физике.
«Мы не можем вернуться в прошлое, но мы можем воспроизвести условия, существующие сразу после Большого взрыва, и попытаться понять эволюцию ранней Вселенной."
Знакомый фазовый переход — это когда вода нагревается до кипения.
Температура воды повышается, пока не начнет превращаться в пар. Температура перестает расти, когда тепловая энергия переходит из жидкого состояния в газообразное.
Пандит искал признак того момента — когда входящая энергия перестает производить один эффект и вместо этого переходит в фазовое изменение.
Более 30 лет физики искали этот резкий фазовый переход, так называемый фазовый переход первого рода, между квантовой плазмой ранней Вселенной и нормальной материей атомов и молекул, из которых состоят звезды и планеты Вселенной. мы знаем, сказал Пандит.
«Это очень важное наблюдение», — сказала Ольга Евдокимова, доцент кафедры физики МСЖД и главный научный сотрудник исследовательской группы тяжелых ионов МСЖД. «Он отвечает на один из центральных вопросов нашей области.”
Пандит проанализировал данные о столкновениях тяжелых ядер золота при различных энергиях, полученные в результате коллаборации Брукхейвенского релятивистского коллайдера тяжелых ионов STAR, одной из двух групп физиков, проводящих эксперименты в Брукхейвене с использованием огромных детекторов частиц.
Он нашел сигнатуру — временное исчезновение определенного вида потока частиц, наблюдаемого при столкновении.
«Когда столкновение происходит при энергии, близкой к фазовому переходу первого рода, расширение и результирующее отклонение испускаемых частиц« смягчается », — сказал Пандит. «Энергия, которая обычно расширяет систему, вместо этого переходит в изменение состояния материи — плавление адронов для освобождения кварков и глюонов.”
«Эти результаты, безусловно, приблизили нас на несколько шагов к полному пониманию общей картины фазовой структуры ядерной материи», — сказал Дэвид Хофман, профессор UIC, глава физики и главный исследователь в исследовательской группе тяжелых ионов UIC.
Все участники коллаборации RHIC STAR являются соавторами статьи. Женю Е, доцент кафедры физики; Ядав Пандит, Япин Ван, научные сотрудники, получившие докторскую степень; и аспиранты К. Каудер и З. ЧАС.
Хан также являются членами группы тяжелых ионов UIC, участвующей в коллаборации STAR. Работа была проведена в Брукхейвенской национальной лаборатории и финансировалась Управлением науки Министерства энергетики США.