Közelebb kerültünk az ősrobbanás feltérképezéséhez?

A CERN ALICE kísérleti együttműködés legújabb eredményével közelebb jutott a hadronok közötti erős kölcsönhatás megismeréséhez, a Nature-ben szerdán megjelent tanulmány szerint ugyanis a tudósoknak elsőként sikerült pontosan meghatározniuk a protonok és ritka omega részecskék közötti kölcsönhatást – számolt be a CERN ALICE csoportjának új eredményéről a Wigner Fizikai Kutatóközpont szerdán.

Ez a jövőben lehetővé teszi, hogy precízebb elméleti modelleket készítsenek a hiperoncsillagokról, ami közelebb vihet az ősrobbanás után keletkező kvark-gluon plazma megismeréséhez.

Az ALICE kísérletben az ősrobbanás után következő milliomod másodpercekben létrejött anyagot, az úgynevezett kvark-gluon plazmát kutatják. A közlemény szerint ez a forró, sűrű anyag szimmetrikus volt abban a tekintetben, hogy egyformán tartalmazta a kvarkfajtákat. A mai kihűlt univerzumban azonban csak a legkönnyebb – u és d – kvarkokból álló barionos anyagot láthatjuk, elvétve találni csak hiperonokat. Azonban mindezidáig nem bizonyított, hogy létezhet-e hiperonos, például s (strange) kvark tartalmú anyag a mai világegyetemben nagyobb mennyiségben.

– A mai tudásunk szerint hiperonok előfordulhatnak a szupernóva-robbanások utáni visszamaradt pulzárok szupersűrű, hideg maganyagában – azonban ezek direkt megfigyelése nem lehetséges.

A hiperoncsillagok, vagy más néven ritkaságtartalmú csillagok modellezéséhez pontosan ismerni kellene a részecskék közötti kölcsönhatást, ami lehetővé teszi, hogy precízebb elméleti modelleket készíthessünk. Ha ez sikerül, akkor például a hiperoncsillagokra utaló jeleket kereshetünk a sokcsatornás asztrofizikai megfigyelésekkel: gravitációs hullámokkal, gamma- és rádióteleszkópokkal, ahogy ezt például a Wigner FK-ban a Gravitációfizikai Kutatócsoport végzi – idézi a közlemény Barnaföldi Gergely Gábort, a Wigner FK Nehézionfizikai Kutatócsoport vezetőjét, aki maga is tagja az ALICE kísérleti együttműködésnek.

Az ősrobbanást ábrázoló reprodukciós felvétel
Fotó:

– Jelen eredmény több szálon is kapcsolódik a Wigner Fizikai Kutatóközponthoz: egyrészt a nehézionfizikai kutatócsoportban elméleti modelleket dolgozunk ki a pulzárok belső szerkezetének megértésére; emellett a Magyar ALICE Csoport kísérleti kutatás-fejlesztései – az adatgyűjtő rendszer (DAQ), az időprojekciós kamra (TPC) és a belső nyomkövető rendszer (ITS) fejlesztései – jelentősen hozzájárultak ahhoz, hogy az ALICE kísérleti berendezésbe ki tudják mérni a barion és hiperon részecskék közötti kölcsönhatást – magyarázta Barnaföldi Gergely Gábor.

Az ALICE (Nagy Ion Ütköztető Kísérlet) az LHC (Nagy Hadronütköztető) nevű részecskegyorsító egyik legnagyobb berendezése.

A detektor tömege csaknem 10 ezer tonna, több, mint az Eiffel-toronyé; magassága 16 méter, hossza 26 méter. 36 ország több mint 1200 fizikusa és mérnöke dolgozik a kísérlethez kapcsolódó nemzetközi együttműködésben.

A magyar ALICE csoport kutatói több projektjükkel is részt vesznek a CERN-ben folyó kutatómunkában.