По-бърз от торнадо, по-бърз от гигантската буря, завъртяна на Юпитер - това е най-бързо въртеливият вихър в света, който учените са създали в изначална супа от лепилни частици, предназначена да възстанови Големия взрив.
Въртящата се супа от частици се върти със скорост на щракане на главата - много пъти по-бърза от най-близките претенденти.
Въпреки това, не очаквайте тази бързо въртяща се течност да се завърти глави по всяко време, тъй като вихрите се появяват в материал, наречен кварк-глюонна плазма, който е толкова малък, че подписът на това въртене може да бъде открит само от частиците, които произвежда.
"Не можем да гледаме кварк-глюонната плазма; тя е в мащаба на атомно ядро", казва Майкъл Лиза, физик от Държавния университет в Охайо, който работи върху релативистката колаборация на тежки йони (RHIC). нови резултати.
Топла супа
Веднага след Големия взрив, горещата първична яхния от елементарни частици, наречени кварки и глуони, проникваше в детската вселена. Тези елементарни частици са градивните елементи на по-известни частици като протони и неутрони. Тази кварк-глюонна плазма има няколко уникални свойства. Първо, при пламтящи 7 трилиона до 10 трилиона градуса по Фаренхайт (3,9 трилиона до 5,6 трилиона градуса по Целзий), това е най-горещата известна течност. Той е и най-гъстата течност и "почти перфектен", тъй като не изпитва почти никакво триене, което означава, че тече много лесно.
За да разберат какво точно се е случило в онези моменти след Големия взрив, учените са създали отново тази първоначална супа от частици в атомна уредба в RHIC, в Националната лаборатория в Брукхейън в Ъптън, Ню Йорк. RHIC разбива ядрата на златните атоми заедно с почти бързината на светлината и след това използва ултрачувствителни детектори за измерване на частиците, които излитат от сблъсъка.
Въртяща течност
В новото проучване екипът анализира завихрянето на кварк-глюонната плазма - по същество мярка за нейния ъглов импулс или, в разговорно отношение, колко бързо се върти.
Разбира се, те имаха уникално препятствие: РЗИК може да произведе само дебело количество материал и той живее много бързо, или около 10 ^ минус 23 секунди. Така че няма начин всъщност да „наблюдаваме“ тази течност в традиционния смисъл.
Вместо това учените търсят подписи за нейното вихрене въз основа на частиците, излъчвани от супата, каза Лиза пред Live Science. Средно частиците във въртящата се течност трябва да имат завъртания, които приблизително се приравняват с ъгловия импулс на течността. Чрез измерване на колко частици, които излизат от тази въртяща се супа, се отклоняват от очаквания им път, екипът може да изчисли груба оценка за вихренето на течността - което грубо измерва локалното въртящо се движение. По-специално, частиците, известни като ламбда-бариони, са склонни да се разпадат по-бавно от други частици, като протони и неутрони, което означава, че детекторите на RHIC могат по-лесно да проследят пътищата си, преди да изчезнат.
Оказва се, вихърът в кварк-глюонната плазма прави въртеливото движение в торнадо изглежда като спокоен ден в парка. Вихърът е най-бързият, регистриран някога - много по-бърз от този на Голямото червено петно на Юпитер, вихруваща буря от газ. Освен това той е по-бърз от предишния рекордьор, преохлаждан тип хелиев нанодроплет, съобщиха изследователите на 2 август в списанието Nature.
Разбирането на структурата на потока на течността в плазмата може да разкрие поглед върху силната ядрена сила, която свързва атомите заедно, казват изследователите. Няколко конкурентни теории за частици правят прогнози за завихрянето, които в крайна сметка биха могли да бъдат сравнени с тези експериментални резултати. Въпреки това учените все още знаят твърде малко за въртящите се свойства на плазмата, за да направят окончателни заключения.
"Рано е да се каже дали ни учи на нещо фундаментално", каза Лиза.
