Струи в свинцовом тумане экспресс

Оригинал: "Jet peak shapes based on two-particle angular correlations in lead-lead collisions at $$\sqrt{{s_{\mathrm{NN}}}}$$ = 5.02 TeV"
· CMS Collaboration
arXiv:2603.14385 · 2026-03-15 · CC BY 4.0 · 1 мин
Частицы-струи, пробиваясь сквозь раскалённое свинцовое облако, размываются и меняют форму — это видно по их следам в детекторе.

Когда два ядра свинца сталкиваются на огромной скорости, на миг рождается облако раскалённой материи — плотнее и горячее, чем в центре Солнца. Сквозь это облако летят струи частиц: узкие, как лазерные лучи, пучки, выбитые ударом. Детектор CMS ловит их следы и показывает, как струи меняются, продираясь сквозь горячий «туман».

Учёные измерили, насколько широко разлетаются частицы струи в двух направлениях: вдоль оси пучка и поперёк. Оказалось, что при более лобовых столкновениях — когда ядра перекрываются сильнее — струя размывается шире, причём вдоль оси пучка сильнее, чем поперёк. Луч фонаря, проходя сквозь густой дым, расплывается в длинное пятно — так и здесь.

Чем медленнее частица струи, тем сильнее её размывает горячая среда. Быстрые частицы проскакивают почти невредимыми, а медленные — вязнут.

Такое поведение струй — прямое свидетельство того, что они теряют энергию, расталкивая горячую материю. Сравнение со столкновениями протонов, где горячей среды нет, подтверждает: размытие возникает именно из-за взаимодействия с облаком, а не из-за свойств самих струй.

Температура материи, рождающейся при столкновении ядер свинца, в 100 000 раз выше температуры солнечного ядра — около 5 триллионов градусов Цельсия.

В романе «Пламя над бездной» Вернора Винджа горячее облако плазмы мешает кораблям проходить сквозь него — как струи в свинцовом тумане.

Учёные
Christian DopplerD. B. McLaughlinDidier QuelozMichel MayorR. A. RossiterJames Clerk Maxwell
Понятия
формирование релятивистских джетов джеты сверхновых магнитная сигнатура джета кривые блеска сверхновых ядро свинца короткодействующие корреляции форма ядра релятивистские джеты джет вращение нейтронной звезды столкновение протонов