一個新的粒子探測器願意在通過其“標準蠟燭”測試後調查大爆炸的“優雅”
一個新的粒子探測器已經通過了一項基本測試,表明它已經準備好從大爆炸後立即填充宇宙的獨特原始湯中發現其餘的“恩典”。
Sphenix探測器是位於紐約Upton的Brookhaven國家實驗室的重離子離子(RHIC)加速器的最新實驗。僅次於強子對撞機(LHC)之後的世界第二強粒子加速器,將重型元素的質子和離子摧毀為黃金的質子和離子,以產生“夸克 – 格魯恩等離子體”,這是大爆炸後迅速存在的物質狀態。
這種物質的狀態僅在極高的溫度和密度下存在,並且是石英和游離元素的“湯”,這是構成質子的基本顆粒。 Quark-Gluon等離子體的含義可以找出第一個微秒中的宇宙中的哪些條件,以及該質子和中子如何給出並最終是當今宇宙填充的問題。
Sphenix通過證明他準備測量Quark-Gluon等離子體的性質的主要測試被稱為粒子物理學中的“標準蠟燭”。這不會與 1A型超新星,天文學家用來測量宇宙距離的“標準蠟燭”。
在這種情況下,“標準蠟燭”是指可用於評估探測器準確性的良好位置恆定的測量。 SPHENIX項目通過精確測量當兩個金離子隨光速度破壞並評估這些顆粒的集體能量時所產生的顆粒數量,通過了這個里程碑。
該檢測器還能夠確定在金離子之間的頭部碰撞和金離子之間發射的粒子中發射的電荷顆粒數量。
Sphenix透露,在標題中產生了10倍的顆粒,並且這些顆粒具有碰撞期間產生的顆粒的10倍。
“這表明探測器工作正常,”馬薩諸塞州科技研究所(MIT)的Sphenix合作團隊的成員兼物理學教授Gunther Roland說。 “這不像是在建造10年後將新的望遠鏡發送到空間上,並且抓住了第一張照片。它不一定是全新的照片,而是證明它已經準備好開始製作一門新科學了。”
等離子體夸克 – 格魯恩不依賴
粒子加速器(例如RHIC顆粒幾乎在微光中飛行)在對比的圓形射線中,當滿足時,會發出大量能量。這種能量可以以石英 – 杜倫等離子體的形式出現。
然而,這種夸克 – 格魯恩等離子體在宇宙的開頭很長一段時間都沒有爬升,但是它在粒子加速器中的存在同樣短暫。當生成夸克 – 杜倫等離子體時,它只能持續一個 部門 一秒鐘。在存在期間,它的溫度為數万億度。它的顆粒在音樂會上起著“完美液體”的作用,而不是隨機顆粒的集合。
隨著血漿冷卻,這種異國情調的疾病消失,夸克 – 膠狀等離子體形成質子和中子,它們遠離起始位置 粒子碰撞。
羅蘭解釋說:“您永遠不會看到等離子體夸克 – 格魯隆本身 – 只是看到它的恩典,例如,粒子的崩潰形式。” “使用Sphenix,我們希望測量這些顆粒以重建夸克 – 膠狀等離子體的特性,該夸克血漿基本上消失了。”
Sphenix探測器的大小是兩個存儲房屋的大小,重約1,000噸,在兩種主要的RHIC射線之間降低了,預計會被碰撞中的顆粒轟炸。 Sphenix是先驅實驗高能核相互作用(Phenix)的下一代的替代,並且能夠每秒捕獲和測量15,000個顆粒。
它的系統允許它充當大型3D攝像頭,遵循這些碰撞中產生的顆粒數量,它們的能量甚至其軌跡。
團隊成員兼研究員卡梅隆·迪恩(Cameron Dean)說:“自25年前RHIC點燃以來,Sphenix受益於探測器技術的發展,以最快的速度收集數據。” “這使我們能夠首次研究非常罕見的過程。”
該團隊在2024年秋天的3週內通過此標準燭台測試將Sponix通過其步驟置於其步驟中。
迪恩補充說:“ Sphenix的樂趣正在開始。” “我們目前正在抨擊顆粒,並希望再這樣做幾個月。借助我們所有的數據,我們可能需要罕見的一百萬千萬富翁工藝,這些過程可以使我們了解QGP的密度,通過超密集的物質的分佈,以及多少能量需要多少能量才能將不同的顆粒連接在一起。”
團隊研究發表在八月版的 高能物理報紙,,,,