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.
В столкновениях ядер на БАК температура достигает триллионов градусов — в сто тысяч раз горячее центра Солнца.