Az ősrobbanás utáni első ezredmásodperc anyagát, a kvark-gluon plazmát tanulmányozó New York-i Relativisztikus Nehézion-ütköztető (RHIC) részecskegyorsító 2022-ben az egyforma irányba forgatott perdülettel rendelkező protonok ütközéseit vizsgálja, hogy az alkotóelemek szerepének régóta keresett titkát megfejthessék.

Ebben az elképesztő munkában vesznek részt az ELTE kutatói, akik többek között az adatfelvételi feladatokba csatlakoztak be.

A Relativisztikus Nehézion-ütköztető több kilométeres gyűrűiben hatalmas energiára gyorsított atommagokat ütköztetnek egymással. Nagy atommagok (nehézionok) ütközésekor az őket alkotó protonok és neutronok megolvadhatnak, egy új, utoljára a világegyetem születésekor jelenlévőhöz hasonló közeget, a kvark-gluon plazmát, avagy kvarkanyagot létrehozva.

A kutatók arra keresik a választ, hogy pontosan mi történik a protonok ütközésekor, létrejön-e kvarkanyag, a proton alkotóelemei milyen szerepet játszanak a folyamatban, illetve hogy mekkora hányadát hordozzák a proton energiájának a folyamatban résztvevő összetevők?

Az ELTE közleményében az olvasható, a RHIC 2022-ben polarizált (azaz egyirányba forgatott perdületű) protonok ütközéseit vizsgálja. Ehhez igen különleges berendezésekre van szükség, többek között úgynevezett szibériai kígyókra, amelyek be tudják forgatni a protonok perdületét a megfelelő irányba. Ha látják a kutatók, hogy a protonok ütközése során merre repülnek ki a részecskék, akkor fény derül arra, hogy a proton alkotóelemei hogyan járulnak hozzá a teljes proton perdületéhez.

Az adatfelvételt a résztvevő kutatók végzik, feladatuk a gyorsító irányításával való kommunikáció, a kísérlet berendezéseinek (detektorainak) folyamatos figyelése, a kis- és nagyfeszültségű rendszerek irányítása, az adatfelvétel elindítása és leállítása, illetve a több megawattos teljesítményű szupravezető mágnesek kezelése.

A kísérletek folyamatosan zajlanak, a kutatók napi három műszakban váltják egymást, ötfős csapatokat alkotva. Az ELTE STAR-Magyarország kutatócsoportjának tagjai – Csanád Máté, Kincses Dániel, Ayon Mukherjee, Nagy Márton és Tripathy Srikanta – 2022 folyamán személyesen és online is bekapcsolódtak a mérésekbe. Az ELTE-csoport az Event Plane Detektor (Eseménysík Detektor) beüzemelésében is részt vett, ez volt az új fejlesztések első lépcsője. A továbbiakban az adatok elemzését végzik, különös tekintettel a femtoszkópiai mérésekre összpontosítanak.

(Forrás: MTI; kiemelt kép: Getty Images)

Ez is érdekelhet: