Rýchlejšie ako tornádo, rýchlejšie ako obrovská búrka víriaca na Jupitere - je to najrýchlejšie víriaci vír na svete, ktorý vedci vytvorili v prvotnej polievke z lepivých častíc určených na opätovné vytvorenie Veľkého tresku.
Vírivá polievka na častice sa otáča rýchlosťou úlomkov - mnohokrát rýchlejšie ako najbližší uchádzači.
Neočakávajte však, že sa táto rýchlo sa točiaca tekutina rýchlo otočí, pretože víry sa vyskytujú v materiáli nazývanom kvark-gluónová plazma, ktorý je tak malý, že podpis tohto vírenia je možné zistiť iba pomocou častíc, ktoré produkuje.
„Nemôžeme sa pozrieť na plazmu kvark-gluón; je to na stupnici atómového jadra,“ uviedol Michael Lisa, fyzik na Štátnej univerzite v Ohiu, ktorý pracuje na spolupráci v oblasti relatívnych väzieb ťažkých iónov (RHIC), ktorá vytvorila nové výsledky.
Horúca polievka
Hneď po Veľkom tresku prenikol do detského vesmíru horúci prvotný guláš elementárnych častíc nazývaný kvarky a gluóny. Tieto elementárne častice sú stavebnými kameňmi lepšie známych častíc, ako sú protóny a neutróny. Táto kvark-gluónová plazma má niekoľko jedinečných vlastností. Najprv je to najhorúcejšia známa tekutina s horúcou rýchlosťou 7 biliónov až 10 biliónov stupňov Fahrenheita (3,9 biliónov až 5,6 biliónov stupňov Celzia). Je to tiež najhustejšia tekutina a „takmer dokonalá“ v tom, že nepociťuje takmer žiadne trenie, čo znamená, že tečie veľmi ľahko.
Aby vedci presne porozumeli tomu, čo sa stalo v tých okamihoch po Veľkom tresku, vedci znovu vytvorili túto polievku s pradávnymi časticami v atómovej pračke na RHIC v Národnom laboratóriu v Brookhavene v Uptone v New Yorku. RHIC rozbije jadrá zlatých atómov takmer rýchlosťou svetla a potom pomocou ultrasenzitívnych detektorov zmeria častice, ktoré odletú z kolízie.
Vírivá tekutina
V novej štúdii tím analyzoval vorticitu kvark-gluónovej plazmy - v podstate mieru jeho hybnosti alebo, hovorovo povedané, ako rýchlo sa točí.
Samozrejme, mali jedinečnú prekážku: RHIC dokáže vyrobiť iba dospievajúce množstvo materiálu a žije veľmi letmo, alebo približne 10 ^ mínus 23 sekúnd. Neexistuje teda spôsob, ako túto tekutinu „tradične pozorovať“ v tradičnom slova zmysle.
Namiesto toho vedci hľadajú podpisy svojho vírenia na základe častíc emitovaných z polievky, povedala Lisa Live Science. V priemere by častice vo zvlákňovacej tekutine mali mať rotácie, ktoré zhruba zodpovedajú uhlovej hybnosti tekutiny. Meraním toho, koľko sú častice vychádzajúce z tejto vírivej polievky odklonené od očakávanej dráhy, mohol tím vypočítať hrubý odhad vírnosti tekutiny - čo zhruba meria miestny rotačný pohyb. Najmä častice známe ako lambda baryóny majú tendenciu rozpadať sa pomalšie ako iné častice, ako sú protóny a neutróny, čo znamená, že detektory RHIC mohli ľahšie sledovať svoje dráhy skôr, ako zmizli.
Ukazuje sa, že vírenie v kvark-gluónovej plazme spôsobuje, že vírivý pohyb vnútri tornáda vyzerá ako pokojný deň v parku. Vorticita je najrýchlejšia, aká bola kedy zaznamenaná - oveľa rýchlejšia ako vírivka Jupiter's Great Red Spot, vírivá búrka plynu. Je to tiež rýchlejšie ako predchádzajúci držiteľ rekordu, superchladený typ nanočastice hélia, uviedli vedci 2. augusta v časopise Nature.
Pochopenie štruktúry toku tekutín v plazme môže odhaliť pohľad na silnú jadrovú silu, ktorá viaže atómy dohromady. Niekoľko konkurenčných teórií častíc robí predpovede o vírení, ktoré by sa nakoniec dalo porovnať s týmito experimentálnymi výsledkami. Vedci však stále vedia príliš málo o víriacich vlastnostiach plazmy, aby mohli urobiť konečné závery.
„Je príliš skoro na to, aby sme povedali, či nás učí niečo zásadné,“ povedala Lisa.
