Fiziklar oltin yadrolarni juda yuqori tezliklarda toʻqnashishga yuborishdi va zarba natijasida ajralib chiqqan zarrachalarda kutilmagan naqshni aniqladilar. Bu kashfiyot dastlabki moddaning Buyuk portlashdan biroz vaqt oʻtgach sovib, zamonaviy Koinotni tashkil etuvchi protonlar va neytronlarni hosil qilgan usuli haqida maʼlumot beradi.
Anomaliya yadroli moddaning shunday ataladigan «kritik nuqtasi» borligini koʻrsatishi mumkin — bu moddaning bir holatdan boshqa holatga oʻtishi uning xatti-harakatini oʻzgartiradigan holatdir, tadqiqotga koʻra. Maʼlumotlar Yangi-Naypukidagi Brookhaven Milliy laboratoriyasining RHIC akseleratori ustiga oʻrnatilgan STAR detektori tomonidan qayd etildi.
Yosh Koinot sharoitlariga oʻxshash sharoitlarni qayta tiklash uchun Brookhaven Milliy laboratoriyasi tadqiqotchilari oltin yadrolarni turli energiya darajalarida toʻqnashishga majburlashdi. Jamoa 3 dan 7,7 GeV gacha boʻlgan diapazondagi taxminan milliard ta toʻqnashuvni tahlil qildi, bu RHICning eng past energiyali zonasi hisoblanadi.
Pastroq energiya bilan toʻqnashuvlarda fiksatsiya qilingan maqsad tizimi ishlatildi: oltin nurlari shu metallning yupqa varagʻiga tushdi. Ushbu konfiguratsiya akselerator tomonidan erishilgan eng zich moddani ishlab chiqarish imkonini beradi.
Har bir zarbadan soʻng olimlar zaryadlangan zarrachalar qancha intensivlikda yon tomonga uchib ketayotganini kuzatishdi. Bu oʻlchov fiziklar tomonidan kesma impuls deb ataladi. Ular shuningdek, zarrachalarning harakatini solishtirishdi, ular birgalikda katta yoki kichik kuch bilan uchib ketish tendensiyasiga ega ekanligini tekshirish uchun.
Toʻqnashuvlar energiyasi oʻzgarganda asta-sekin oʻzgarish kutilgan edi. Biroq, natija boshqacha boʻldi: taʼsir kamayib, eng past nuqtaga yetib, keyin yana oshishni boshladi.
Bu farq statistik jihatdan juda ahamiyatli deb hisoblash uchun yetarli darajada katta edi. Natija 5 sigma ga yetdi, bu fiziklar buni tasodif emasligini koʻrsatish uchun ishlatadigan darajadir. Hisoblashlarga koʻra, agar kuzatilayotgan oʻzgarish oddiy tasodif boʻlsa, bunday chetga chiqish taxminan 3,5 million urinishdan birida sodir boʻlishi kerak edi.
Kuzatuv olimlarga ekstremal sharoitlarda moddaning turdagi «yoʻl-yoʻriq»ini tushunishga yordam beradi, bu holatni holat tenglamasi deb atashadi. U harorat, bosim va zichlik kabi xususiyatlarning qanday bogʻliq ekanligini tasvirlaydi.
Protonlar va neytronlar yanada mayda zarrachalardan — kvarklardan iborat. Ular tabiatning fundamental kuchlaridan biri boʻlgan kuchli oʻzaro taʼsir orqali bogʻlangan holda qoladi. Ekstremal haroratlar yoki zichliklarga taʼsir qilinganda, protonlar va neytronlar kvark-gluon plazmasiga — zarrachalardan iborat bir qandagi «shorvaq»ga aylanishlari mumkin, bu Buyuk portlashdan keyingi birinchi daqiqalarda Koinotni toʻldirgan deb taxmin qilinadi.
«Suv uchun bu u muzlaganda, qaynaganda yoki kengayganda nimani anglatishini koʻrsatadi», — deb tushuntirdi Oʻtagʻo universitetining fizika postdoktoranti Rutik Manikandhan. Tadqiqotchi aytishicha, yadroli modda uchun holat tenglamasi tabiatning eng ekstremal sharoitlarida uning xatti-harakatini tushunish uchun qoidalar toʻplami kabi ishlaydi.
Aynan shu ssenariyda shunday ataladigan kritik nuqta paydo boʻladi. Bu moddaning bir holatdan ikkinchi holatga oʻtish usuli oʻzgarishi mumkin boʻlgan maxsus sharoitlardir. Bu hududni aniqlash fiziklarga buyuk portlashdan oldingi Koinotning kvark-gluon plazmasi biz biladigan moddaga qanday aylanganini yaxshiroq tushunishga yordam beradi.
Signal diqqatni tortdi, chunki keng qoʻllaniladigan modellashtirish, kritik nuqtaning mavjudligini hisobga olmaydi, maʼlumotlarning umumiy tendensiyasini qayta tikladi, ammo kuzatilgan pasayishni emas. Biroq, markazdan tashqaridagi toʻqnashuvlarda ham shu taʼsir faqat zaif namoyon boʻldi.
Tadqiqotchilar ehtiyotkorlikni saqlab qolishmoqda. Boshqa hodisalar kuzatilayotgan zarrachalardagi oʻzgarishlarni oʻzgartirishi mumkin va ular qayd etilgan xatti-harakatni qanchalik tushuntirishi hali aniqlanmagan.