ملخصات الأبحاث

استقطاب هيبرون لامدا العالمي في التصادمات النووية

  • The STAR Collaboration
  • Published online:

تُنتج الكثافات العالية جدًّا من الطاقة، والتي تولدها التصادمات فائقة النسبية بين الأنوية الذرية الثقيلة، حالةً من المادة تسلك سلوك الموائع على نحو مثير للدهشة، وتتسم بدرجة حرارة عالية استثنائية، ولزوجة منخفضة بدرجة استثنائية أيضًا. للتصادمات غير المركزية عزم زاوي تبلغ شدته 1,000 تشي، وقد يتمتع المائع الناتج ببنية دوَّامية قوية يجب فهمها من أجل وصف المائع وصفًا صحيحًا. وتثير البنية الدوَّامية الاهتمام على نحو خاص؛ لأن استعادة التناظرات الجوهرية للديناميكا اللونية الكمية، يُفترض بها أن تُنتِج تأثيرات فيزيائية جديدة، في وجود دوَّامية قوية. ومع ذلك، لم يُعثَر بعد على أي إشارات تجريبية على وجود دوَّامية الموائع في التصادمات الأيونية الثقيلة. وإذ إن الدوَّامية تمثل بنية دورانية محلية للمائع، فمن الممكن أن يؤدي ازدواج اللف المغزلي المداري إلى اتجاه تفضيلي لِلَّف المغزلي للجسيم، على امتداد اتجاه الدوران. ويقدم الباحثون قياسات للتراصُف بين العزم الزاوي العالمي لتصادم غير مركزي، واللف المغزلي للجسيمات المنبعثة (في هذه الحالة يحدث التصادم بين أنوية الذهب وينتج باريونات لامدا)، كاشفين عن أن المائع الناتج في تصادمات الأيونات الثقيلة، يُعَدُّ أكثر النظم التي جرى رصدها حتى الآن، من حيث الدوَّامية. (عند الطاقات العالية، يكون هذا المائع عبارة عن بلازما من الكواركات والجلونات). وقد وجد الباحثون أن كلًّا من لامدا وهيبرونات لامدا، يُظهِر استقطابًا موجبًا بمقدار بضع درجات مئوية، وهو ما يتفق مع بعض التنبؤات الهيدروديناميكية. (الهيبرون هو جسيم مكون من ثلاثة كواركات، واحد منها على الأقل كوارك غريب، والكواركان الآخران أحدهما علوي والآخر سفلي، وهي موجودة في البروتونات والنيوترونات). ويُنظَر إلى عملية قياس سابقة أفادت بوجود نتيجة صفرية، بمعنى استقطاب صفري، عند تصادمات الطاقة العالية، على أنها متسقة مع التوجُّه العام لمشاهدات الباحثين، وإن كانت تنطوي على قدر أكبر من عدم اليقين الإحصائي. وتقدم هذه البيانات مدخلًا تجريبيًّا للبنية الدوَّامية للسائل شبه المثالي، الذي يتم صنعه في تصادم للأيونات الثقيلة، ومن المفترض أن تكون ذات قيمة في تطوير نماذج هيدروديناميكية، تربط هذه المشاهدات كميًّا بنظرية القوة النووية القوية.