Кварк-глюонная плазма оказалась самой восприимчивой к завихрениям жидкостью

Столкновения между частицами, приводящие к формированию кварк-глюонной плазмы (quark-gluon plasma, QGP), наполнявшей раннюю Вселенную, позволили обнаружить, что в этом «первичном супе» из частиц вихреобразование происходит намного легче, чем в любой другой жидкотекучей среде. Новый анализ данных, полученных при помощи ускорителя частиц Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) Министерства энергетики США, показывает, что «завихренность» QGP превосходит завихренности, наблюдающиеся в суперячейках торнадо и внутри Большого красного пятна Юпитера на много порядков величины, а также превосходит даже завихренность самой восприимчивой к завихрениям жидкотекучей среды, известной ученым – сверхжидкого гелия.

Эти результаты добавляют еще одно удивительное свойство к богатому списку необычных свойств QGP. Этот «суп» из базовых блоков материи – кварков и глюонов – имеет температуру в несколько сотен тысяч раз более высокую, по сравнению с температурой в центре Солнца, а также сверхнизкую вязкость, или сопротивление течению, что позволяет описывать QGP как «почти идеальную жидкость». Изучение этих свойств, а также факторов, оказывающих на них влияние, позволит ученым раскрыть секреты самой мощной и плохо изученной силы природы – силы, связывающей кварки и глюоны в протоны и нейтроны, формирующие собой большую часть видимой материи, наблюдаемой в современной Вселенной.

Если говорить более конкретно, эти результаты по измерению восприимчивости QGP к завихрениям помогут ученым сделать выбор в пользу одной из нескольких существующих теоретических моделей этой плазмы. Дополнительные данные, которые исследователи планируют получить в будущем, дадут возможность измерить магнитное поле QGP – важную величину, позволяющую исследовать другие физические явления.

Исследование опубликовано в журнале Nature; главный автор Л. Адамчик (L. Adamczyk).

Источник