Pasang bertabrakan ion tembaga menghasilkan quark secara signifikan lebih aneh per nukleon dari pasang atom emas jauh lebih besar. Itu adalah penemuan yang mengejutkan fisikawan bekerja di Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) di Brookhaven National Laboratory di AS. Temuan ini memberikan dukungan lebih lanjut dengan model inti-korona seperti tabrakan energi tinggi dan bisa menjelaskan lebih jauh cahaya pada quark-gluon plasma - sebuah keadaan materi meskipun telah hadir di alam semesta sangat awal.Quark-biasanya terikat oleh gluon dalam partikel-partikel seperti proton dan dibutuhkan tabrakan energi tinggi untuk menciptakan sekilas quark bebas. Jika inti besar seperti emas atau timah dihancurkan bersama-sama pada energi cukup tinggi, hasilnya diharapkan menjadi sup quark bebas dan gluon yang disebut quark-gluon plasma. Selain meningkatkan pemahaman kita tentang gaya kuat yang mengikat kuark bersama-sama, quark-gluon plasma diperkirakan memberikan gambaran mikroskopik dari alam semesta yang sangat awal.Ketika inti berat yang bertabrakan di RHIC, mereka menghasilkan bola api yang menghantarkan banyak energi dengan menciptakan partikel baru. Beberapa partikel mengandung quark aneh - yang paling ringan dari quark eksotis - dan jumlah yang relatif besar quark aneh diproduksi dalam tabrakan bisa menyiratkan kehadiran quark-gluon plasma. Hal ini karena quark yang terbatasi dalam plasma berperilaku seolah-olah itu adalah lebih ringan dari quark dikurung dalam nukleon, dan ini berarti pengurangan efektif dalam massa yang menghasilkan quark aneh tidak memakan banyak energi. Untuk alasan ini, mereka berburu quark-gluon plasma memperhatikan jumlah quark aneh yang muncul dalam tabrakan partikel - nomor harus lebih besar dari yang diharapkan jika plasma diproduksi.Sesuatu yang aneh tentang tembagaKetika mencoba untuk membuat quark-gluon plasma, biasanya berpikir bahwa semakin besar inti, semakin baik. Dengan demikian, RHIC biasanya bertabrakan ion emas dan Large Hadron Collider (LHC) smash memimpin. Tapi sekarang, fisikawan dalam kolaborasi STAR di RHIC telah menemukan bahwa tembaga-tembaga tabrakan menghasilkan antara 20% sampai 30% quark aneh lebih per nukleon dari emas-emas mereka rekan-rekan. Penelitian terbaru melibatkan sekitar 40 juta tembaga-tembaga tabrakan dan 20 juta emas-emas tabrakan, semua yang dilakukan pada 100 GeV energi per nukleon.Ion-ion tembaga yang terkandung total nukleon 63 - 29 proton dan 34 neutron. Jika tabrakan quark mereka menghasilkan lebih aneh dari 63 proton-proton tabrakan pada energi yang sama, maka ini disebut "peningkatan keanehan", yang bisa menjadi bukti bahwa tabrakan menciptakan quark-gluon plasma.Ada, Namun, penjelasan alternatif mengapa bertabrakan tembaga menghasilkan quark lebih dari proton. Bisa jadi bahwa produksi hadron aneh (partikel yang mengandung quark aneh) yang ditekan dalam tabrakan proton-proton karena persyaratan bahwa keanehan harus dilestarikan. Konservasi aturan mengharuskan bahwa untuk setiap quark aneh, antimateri versi (quark antistrange) harus diproduksi. Dalam tabrakan yang melibatkan inti yang lebih kecil, di mana partikel lebih sedikit dihasilkan, beban membuat quark ekstra antistrange berarti bahwa partikel-partikel yang mengandung dua atau lebih quark aneh yang sulit untuk membuat. Keterbatasan ini membawa turun jumlah quark aneh yang dihasilkan rata-rata dalam proton-proton tabrakan.Berbentuk almond tabrakanTim dibandingkan tabrakan emas dan tembaga dengan jumlah yang sama "berpartisipasi" nukleon. Karena emas memiliki 197 nukleon, lebih banyak dari tembaga, emas inti harus melanggar samping satu sama lain bukan kepala kecelakaan di dalam rangka untuk mendapatkan tabrakan yang melibatkan 126 nukleon atau kurang - jumlah yang terlibat ketika dua nukleus tembaga bertabrakan. Hal ini menghasilkan koleksi yang berbentuk almond dari proton dan neutron, daripada lebih melingkar kepala-on tabrakan tembaga."Gambar kanonik mengatakan bahwa peningkatan keanehan hanya harus tergantung pada jumlah peserta," kata Anthony Timmins, kolaborator STAR di University of Houston. Tapi jika itu benar, tabrakan tembaga tidak akan keluar secara signifikan asing daripada tabrakan emas.Sebagai alternatif, kolaborasi menunjukkan bahwa model inti-korona menggambarkan data yang terbaik. Dalam gambar ini, nukleon bertabrakan membentuk inti plasma quark-gluon dikelilingi oleh nukleon-nukleon biasa tabrakan. Sebuah tabrakan tembaga relatif kompak mengumpulkan energi dalam ruang yang lebih kecil, yang berarti bahwa lebih nukleon bergabung dengan quark-gluon plasma dan menghasilkan quark aneh. Sementara itu, nukleon lebih dalam melanggar samping emas berbentuk almond hilang tabrakan dalam korona, sehingga menghasilkan lebih sedikit quark aneh.Partikel lain mendapatkan doronganAneta Iordanova, kolaborator STAR mantan yang sekarang di University of California, Riverside, sangat tertarik pada fakta bahwa partikel lainnya - tanpa quark aneh - juga mendapatkan dorongan di kepala-on tabrakan tembaga dibandingkan dengan tabrakan emas. "Jika partikel yang dihasilkan di wilayah inti mendominasi produksi partikel sebagai keseluruhan, maka peningkatan hasil dari semua partikel, aneh atau tidak, diharapkan," katanya.Federico Antinori, fisika koordinator untuk percobaan ALICE di CERN Large Hadron Collider di Jenewa, Swiss, menyebut ini sebuah "bonus poin" untuk model inti-korona. "Ini bukan bukti akhir, tapi menarik untuk dicatat bahwa model ini tidak cukup baik untuk menjelaskan data," katanya. ALICE disajikan kolaborator melihat pertama mereka di partikel yang mengandung quark aneh beberapa keluar dari timbal-timbal tabrakan tahun lalu, dan meskipun perbandingan kuantitatif dengan model inti-korona belum dibuat, ia mencatat bahwa perilaku tersebut secara kualitatif serupa.Penelitian ini akan dipublikasikan di Physical Review Letters, dan preprint tersebut tersedia di arXiv.
SOURCE @ http://physicsworld.com/
0 komentar:
Posting Komentar