Fizycy zderzają ze sobą jony. To zaburzy dotychczasowe postrzeganie rzeczywistości

Wspomniany instrument, będący częścią słynnego ośrodka CERN, stanowi najlepszy sposób na odtwarzanie ekstremalnych warunków występujących we wszechświecie. Dotyczy to również Wielkiego Wybuchu i jego następstw, gdy wszystko, co nas otacza, zaczęło tworzyć się z zupy określanej mianem plazmy kwarkowo-gluonowej. 

Czytaj też: Rodzina cząstek, która może wstrząsnąć fizyką. Nie pasuje do żadnych teorii, ale jest promyk nadziei

Jako że astronomowie nie dysponują narzędziami, które pozwoliłyby im zajrzeć do tak odległych czasów, to musieli obrać nieco okrężną drogę prowadzącą do zrozumienia, jak wyglądały ówczesne realia. W tym celu zaczęli będą ze sobą zderzali jony tlenu, a dalsze plany zakładają powtórzenie tego wyczynu w odniesieniu do jonów neonu. Tak niesamowite eksperymenty przynoszą ich autorom szereg informacji i niespodzianek. 

Nie powinno to dziwić, wszak warunki panujące w toku zderzeń są tak ekstremalne, że wpływają na zasady rządzące oddziaływaniem silnym, czyli jednym z czterech zaliczanych do grona podstawowych. Co więcej, oddziaływanie silne stanowi siłę, której – według modelu standardowego – nie da się rozbić.

Zderzające się ze sobą jony mogą dać początek tzw. plazmie kwarkowo-gluonowej. Takowa występowała, gdy wszechświat tworzył się za sprawą Wielkiego Wybuchu

Za sprawą tego oddziaływania cząstki subatomowe, czyli mniejsze od atomu, trzymają się razem. Dotyczy to między innymi kwarków i gluonów, których rozdzielenie wymaga wykorzystania skrajnie wysokich temperatur i gęstości. Dzięki temu dochodzi do stopienia protonów oraz neutronów, co z kolei prowadzi do utworzenia wspomnianej plazmy kwarkowo-gluonowej.

Dlaczego wybór padł akurat na tlen i neon? Bo zawierają zdecydowanie  mniej protonów i neutronów niż jony ołowiu, które były zwykle wykorzystywane do tworzenia plazmy. Poza tym badacze mają nadzieję na zaobserwowanie mechanizmu, w ramach którego wysokoenergetyczne strumienie cząstek zaczynają tracić energię, gdy przelatują przez plazmę kwarkowo-gluonową. Do tej pory widziano to w odniesieniu do jonów ksenonu i żelaza, ale taka sztuka nigdy nie udała się z wykorzystaniem jonów tlenu bądź neonu.

Czytaj też: Czy jesteśmy sami we wszechświecie? Nowe odkrycie sugeruje, że materiały do życia są wszędzie

Potencjalny przełom byłby bardzo ważny ponieważ naukowcy dowiedzieliby się, jak gęsta musi być plazma kwarkowo-gluonowa, aby zachodziło wygaszanie strumieniowe. Wszelkie niespodzianki będą natomiast oznaczały, że czas na nowo rozpatrzyć prawa rządzące otaczającą nas rzeczywistością. Szczególnie, iż wiele interakcji cząstek kosmicznych ze składnikami ziemskiej atmosfery wciąż pozostaje zagadką. Nie chodzi więc wyłącznie o sytuację sprzed miliardów lat, ale również obecne realia.