В первые мгновения после столкновения двух ядер свинца на Большом адронном коллайдере рождается крошечный огненный шар — кварковый суп, где частицы свободно движутся. Если в этот момент возникает очень сильное магнитное поле, оно может разделить положительные и отрицательные заряды, как гребёнка разделяет волосы на пряди. Этот эффект называют киральным магнитным эффектом, и его искали в данных детектора ALICE.
Чтобы проверить, есть ли такой эффект, физики измерили, как заряженные частицы разлетаются относительно плоскости реакции — воображаемой линии, вдоль которой ядра столкнулись. Они использовали два приёма. В первом меняли форму самого огненного шара, чтобы отделить полезный сигнал от фона. Во втором сравнивали разлёт частиц относительно двух разных плоскостей: одна связана с участниками столкновения, где фон максимален, а другая — со зрителями (ядрами, что пролетели мимо), где сигнал должен быть сильнее.
Оба способа дали один и тот же результат: сигнала кирального магнитного эффекта не видно. Это не значит, что эффекта нет в природе — возможно, он слишком слабый или быстро исчезает. Зато теперь учёные знают, насколько малым он должен быть, и это помогает отсеивать неверные теории. Новый предел, полученный из сравнения плоскостей, оказался строже прежних оценок.
Такой поиск похож на попытку услышать очень тихий звук в шумной комнате. Пока слышен только шум, но теперь мы знаем, насколько громким должен быть звук, чтобы его заметить. И это приближает нас к пониманию того, что происходило с материей в первые мгновения после Большого взрыва.
как её написали авторы, на английском arXiv:2602.22900
The latest experimental studies related to the search for the Chiral Magnetic Effect (CME) in Pb-Pb collisions at $$\sqrt{s_{\rm NN}} = 5.02$$ TeV recorded with the ALICE detector at the Large Hadron Collider (LHC) are presented. Charge-dependent two-particle correlations relative to the reaction plane are measured for charged particles in the pseudorapidity range $$|\eta| < 0.8$$ and the transverse-momentum range $$0.2 < p_{\rm T} < 5$$ GeV/$$c$$. Two approaches have been employed: in the first method, the contribution of the background to the measurement is varied using the event shape engineering (ESE), while the second relies on changing the contribution of the potential CME signal by measuring azimuthal correlations relative to the participant plane, where the background contributions are maximized, and spectator plane, where the CME signal contribution is maximized. Both methods yield results consistent with the absence of a CME signal within the measurement uncertainties. The result obtained from correlations relative to different symmetry planes, a technique applied for the first time at LHC energies, gives the possibility to test independently and confirm the upper limits from previous measurements, while the new limit from the ESE analysis offers improved constraint relative to previous attempts.
В столкновениях ядер на БАК температура достигает триллионов градусов — в сто тысяч раз горячее центра Солнца.