Zespół naukowców z japońskiego instytutu RIKEN stara się zbadać tajemniczą i w dużej mierze niezbadaną fazę materii, która istniała w pierwszych momentach istnienia wszechświata. Mowa tutaj o tym okresie historii, w którym cała materia była ściśnięta do ekstremalnie wysokiej gęstości przy ekstremalnie wysokiej temperaturze. Z tego co wiemy, w takich warunkach tworzy się jednolita plazma składająca się z kwarków i gluonów. Tak przynajmniej mówi teoria, choć wciąż jeszcze tego nie potwierdzono eksperymentalnie.
Tak naprawdę nawet od strony teoretycznej niewiele wiemy o tym, co się dzieje przy ekstremalnie wysokich gęstościach materii. Nie jesteśmy bowiem w stanie wytworzyć takich warunków stabilnie na powierzchni Ziemi.
Czytaj także: Chińscy naukowcy biją rekord! Stworzyli najsilniejszy stały magnes na świecie
Fizycy jednak nie próżnują i prowadzą eksperymenty, w których zderzają ze sobą ciężkie jony, a następnie analizują zachowanie powstałej w tych zderzeniach plazmy.
Dotychczas jednak naukowcy skupiali się na wysokich energiach, które w eksperymentach przekładały się na ekstremalnie wysokie temperatury. Teraz jednak badacze starają się zmienić ten paradygmat i eksperymentują ze średnimi energiami, które z kolei pozwalają uzyskiwać ekstremalnie wysokie gęstości.
Do tego typu eksperymentów naukowcy zderzają ze sobą ciężkie jony. Wiedza o powstałej w tych zderzeniach plazmie pozwala nam zajrzeć do wnętrza materii istniejącej we wczesnym wszechświecie, ale także i w gwiazdach neutronowych czy eksplozjach supernowych.
Czytaj także: Pół miliarda lat temu coś się stało z polem magnetycznym Ziemi. Doprowadziło to do zaskakującej zmiany
Co jednak najciekawsze, w toku swoich prac naukowcy zauważyli, iż właśnie w takich zderzeniach ciężkich jonów mogą powstawać jeszcze silniejsze pola elektromagnetyczne, niż gdziekolwiek indziej na świecie. Badanie ich mogłoby nam nawet otworzyć drzwi do zupełnie nowej fizyki.
Dotychczas naukowcy do badań pól elektrycznych wykorzystywali intensywne lasery, których jasność przewyższała nawet sto bilionów diod LED. Problem w tym, że do odkrycia nowej fizyki trzeba wielokrotnie silniejszego pola elektrycznego. W najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku Physical Review C naukowcy potwierdzili, że zderzenia ciężkich jonów przy średnich energiach mogą generować wystarczająco silne pole elektryczne.
Czy tak faktycznie będzie? Efekt ten trzeba będzie potwierdzić w sposób pośredni. Okazuje się bowiem, że bezpośredni pomiar tych pól elektrycznych jest niemożliwy, a naukowcy będą musieli badać je, obserwując ich wpływ na cząstki powstałe w zderzeniach. Ciekawe czasy przed nami.