Тяжёлые кварки в огненном шаре экспресс
В центре столкновения двух ядер свинца на миг рождается крошечный огненный шар — материя настолько горячая, что протоны и нейтроны плавятся, и кварки с глюонами свободно плавают в этом «супе». Такой суп называют кварк-глюонной плазмой. Она существовала в первые микросекунды после Большого взрыва, и теперь её воссоздают на ускорителях.
В этом супе рождаются частицы, содержащие тяжёлые кварки, — например, D-мезоны с очарованным кварком. Физики из коллаборации CMS измерили, насколько неравномерно разлетаются D-мезоны с добавкой странного кварка (D±s) по разным направлениям. Эта неравномерность, или анизотропия, показывает, как сильно частицы взаимодействуют со средой: чем сильнее трение, тем заметнее «сплющивание» потока. Оказалось, что D±s ведут себя так же, как обычные D0-мезоны без странного кварка.
Этот результат говорит: в горячем супе странность не даёт очарованным частицам особых привилегий. Они одинаково теряют энергию и одинаково собираются в поток. Такие измерения — как пробы грунта с разных глубин: они помогают восстановить, как устроена кварк-глюонная плазма и как она остывает.
Кварк-глюонная плазма — самая горячая материя, созданная человеком: её температура в тысячи раз выше, чем в центре Солнца.
В сериале «Звёздный путь» кварк-глюонная плазма упоминается как топливо для двигателей космических кораблей.