Shkencëtarët hedhin një vështrim më të afërt brenda lëngut të përsosur

Shkencëtarët kanë raportuar të dhëna të reja për zgjidhjen e një enigme kozmike: Si plazma e kuark-gluonit e përsosur e natyrës evoluoi në materie.

Disa milionta të sekondës pas Shpërthimit të Madh, universi i hershëm mori një gjendje të re të çuditshme: një supë nënatomike e quajtur plazma quark-gluon.

Dhe vetëm 15 vjet më parë, një ekip ndërkombëtar që përfshinte studiues nga grupi Relativistic Nuclear Collisions (RNC) në Laboratorin Kombëtar Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) zbuloi se kjo plazmë kuark-gluon është një lëng i përsosur-në të cilin kuarket dhe glunët, blloqet e ndërtimit të protoneve dhe neutroneve, janë aq të lidhur saqë rrjedhin pothuajse pa fërkime.

Shkencëtarët pohuan se avionët shumë energjikë të grimcave fluturojnë përmes plazmës kuark-gluon-një pikë në madhësinë e bërthamës së një atomi-me shpejtësi më të madhe se shpejtësia e zërit, dhe se si një avion me fluturim të shpejtë, lëshojnë një bum supersonik të quajtur Mach valë. Për të studiuar vetitë e këtyre grimcave të avionit, në vitin 2014 një ekip i udhëhequr nga shkencëtarët e Berkeley Lab pionierën një teknikë atomike të imazheve me rreze X të quajtur tomografi jet. Rezultatet nga ato studime thelbësore zbuluan se këta avionë shpërndahen dhe humbin energji ndërsa përhapen përmes plazmës kuark-gluon.

Por ku filloi udhëtimi i grimcave të avionit brenda plazmës kuark-gluon? Një sinjal më i vogël i valës Mach i quajtur zgjimi i difuzionit, parashikuan shkencëtarët, do t’ju tregonte se ku të shikoni. Por ndërsa humbja e energjisë ishte e lehtë për tu vëzhguar, vala e Mach dhe zgjimi shoqërues i difuzionit mbetën të pakapshëm.

Tani, në një studim të botuar kohët e fundit në revistën Physical Review Letters, shkencëtarët e Berkeley Lab raportojnë rezultate të reja nga simulimet e modeleve që tregojnë se një teknikë tjetër që ata shpikën e quajtur tomografi jet 2D mund të ndihmojë studiuesit të gjejnë sinjalin fantazmë të zgjimit të përhapjes.

“Sinjali i tij është aq i vogël, është si të kërkosh një gjilpërë në një kashtë prej 10.000 grimcash. Për herë të parë, simulimet tona tregojnë se mund të përdorni tomografi jet 2D për të marrë sinjalet e vogla të zgjimit të përhapjes në plazmën e kuark-glunit “, tha udhëheqësi i studimit Xin-Nian Wang, një shkencëtar i lartë në Divizionin e Shkencave Bërthamore të Berkeley Lab, i cili ishte pjesë e ekipit ndërkombëtar që shpiku teknikën e tomografisë jet 2D.

Për të gjetur atë gjilpërë supersonike në kashtën e quark-gluon, ekipi i Berkeley Lab arriti në qindra mijëra ngjarje të përplasjes së bërthamave të plumbit të simuluara në Përplasësin e Madh Hadronik (LHC) në CERN, dhe ngjarjet e përplasjes së bërthamave të arit në Jonin Reativistik të Rëndë. Collider (RHIC) në Laboratorin Kombëtar Brookhaven. Disa nga simulimet kompjuterike për studimin aktual u kryen në objektin e përdoruesit të superkompjuterit NERSC të Berkeley Lab.