Nopeampi kuin tornado, nopeampi kuin Jupiterilla pyörittävä jättiläinen myrsky - se on maailman nopeimmin pyörivä pyörre, jonka tutkijat ovat luoneet ensisijaisessa liimahiukkaskeitossa, jonka tarkoituksena on luoda Big Bang uudelleen.
Pyörittelevä hiukkaskeitto pyörii pään nopeudella - monta kertaa nopeammin kuin lähimmät kilpailijat.
Älä kuitenkaan odota, että tämä nopeasti pyörivä neste kääntyy päähänsä milloin tahansa, koska pyörteet esiintyvät kvarki-gluoniplasmaan kutsuttavassa materiaalissa, joka on niin pieni, että vain sen tuottamat hiukkaset voivat havaita tämän pyörteilyn allekirjoituksen.
"Emme voi tarkastella kvarki-gluoniplasmaa; se on atomin ytimen mittakaavassa", sanoi Ohio State Universityn fyysikko Michael Lisa, joka työskentelee relativistisen Heavy Ion Collider (RHIC) -yhteistyön kanssa, joka tuotti uudet tulokset.
Kuumaa keittoa
Heti ison iskun jälkeen kuuma alkeispartikkeli, jota kutsutaan kvarkeiksi ja gluoneiksi, läpäisi vauvaunun maailmankaikkeuden. Nämä alkuainehiukkaset ovat rakennuspalikoita tunnetuimmille hiukkasille, kuten protoneille ja neutroneille. Tällä kvarki-gluoniplasmalla on useita ainutlaatuisia ominaisuuksia. Ensinnäkin se on kuuminta tunnettua nestettä 7–10 triljoonaa celsiusastetta (3,9 biljoonaa - 5,6 biljoonaa celsiusastetta) polttavassa palavassa paikassa. Se on myös tihein neste ja "lähes täydellinen" siinä mielessä, että siinä ei juurikaan ole kitkaa, eli se virtaa hyvin helposti.
Ymmärtääksesi tarkalleen, mitä tapahtui noina aikoina Ison räjähdyksen jälkeen, tutkijat ovat luoneet tämän ensisijaisen hiukkaskeiton RHIC: n atomimurskaajassa Brookhavenin kansallisessa laboratoriossa Uptonissa, New Yorkissa. RHIC purkaa kultaatomien ytimet yhdessä lähes valon nopeudella ja käyttää sitten ultraherkkää ilmaisinta mittaamaan törmäyksestä lentävät hiukkaset.
Pyörivä neste
Uudessa tutkimuksessa ryhmä analysoi kvarki-gluoniplasman pyörteisyyttä - olennaisesti sen kulmavirran mittaa tai, puhekielellä, kuinka nopeasti se pyörii.
Tietysti heillä oli ainutlaatuinen este: RHIC pystyy tuottamaan vain kymmenenkymmentä materiaalia, ja se elää hyvin ohi, eli noin 10 ^ miinus 23 sekuntia. Joten ei ole mitään keinoa "havaita" tätä nestettä perinteisessä merkityksessä.
Sen sijaan tutkijat etsivät allekirjoituksia sen pyörteistä keiton päästöihin perustuvien hiukkasten perusteella, Lisa kertoi Live Science: lle. Keskimäärin kehruunesteen sisällä olevilla hiukkasilla tulisi olla pyörityksiä, jotka suunnilleen kohdistuvat nesteen kulmaliikkeeseen. Mittaamalla kuinka paljon tästä pyörivästä keitosta tulevia hiukkasia taipuu odotetulta tieltä, joukkue voisi laskea karkean arvion nesteen pyörteisyydelle - joka karkeasti mittaa paikallisen kehruuliikkeen. Erityisesti lambda-baryoneina tunnetuilla hiukkasilla on taipumus hajota hitaammin kuin muilla hiukkasilla, kuten protoneilla ja neutroneilla, mikä tarkoittaa, että RHIC-ilmaisimet voisivat helpommin seurata polkujaan ennen kuin ne katoavat.
Osoittautuu, että kvarki-gluoniplasman pyörteisyys saa pyörreliikkeen tornaadon sisällä tuntumaan rauhalliselta päivältä puistossa. Pyörre on nopeinta koskaan tallennettua - paljon nopeampaa kuin Jupiterin Suuri punainen piste, pyörteinen kaasumyrsky. Se on myös nopeampi kuin edellinen ennätyksen haltija, jäähdytetty tyyppi helium-nanodropletti, tutkijat kertoivat 2. elokuuta Nature-lehdessä.
Plasman nestevirtauksen rakenteen ymmärtäminen voi paljastaa kuvan voimakkaasta ydinvoimasta, joka sitoo atomeja yhdessä, tutkijat sanoivat. Useat kilpailevat partikkeliteoriat tekevät pyörteisyydestä koskevia ennusteita, joita voidaan lopulta verrata näihin kokeellisiin tuloksiin. Tutkijat tietävät kuitenkin edelleen liian vähän plasman pyörteisistä ominaisuuksista lopullisten johtopäätösten tekemiseksi.
"On liian aikaista sanoa, opettaako se meille jotain perustavaa laatua", Lisa sanoi.
