Dok su magnetari neosporni gospodari magnetizma u klasičnom svijetu, kvantna magnetna polja pronađena u kvark-gluonskoj plazmi su 10.000 puta jača.
Koristeći Relativistički Heavy Ion Collider (RHIC) u Brookhaven National Laboratory u New Yorku, fizičari su snimili nevjerovatno jako (i nevjerovatno kratko) magnetno polje koje je rezultat sudara teških jezgara izvan centra.
Razumijevanje svojstava kvark-gluonske plazme moglo bi pomoći fizičarima da shvate svemir samo nekoliko trenutaka nakon Velikog praska, i da sastave konačnu zagonetku o tome kako je materija zavladala svemirom.
Univerzum je mjesto intenzivnih magnetskih ekstrema. Magnetari, na primjer, mogu generirati magnetna polja veća od 100 triliona gausa – za poređenje, magnet na vašem frižideru proizvodi polje od samo 100 gausa. Ovaj visoko intenzivan magnetizam može izobličiti oblik zvijezde do te mjere da zvijezda pulsira gravitacijske valove u svemir.
Zvuči intenzivno, zar ne? Pa, ovo magnetsko polje koje mijenja prostor i vrijeme nije ni blizu moći polja generiranih u kvantnom svijetu.
Koristeći relativistički sudarač teških jona u Uptonu, New York, nova studija koju je provela Brookhaven National Laboratory kao dio eksperimenta Solenoidal Tracker u RHIC (STAR) zabilježila je “super jako” magnetno polje unutar kvark-gluonske plazme nastalo nakon isključivanja -centralni sudar teških atomskih jezgara. Prema rezultatima, koji su objavljeni u časopisu Physical Review X prošle sedmice, ovo magnetno polje bilo je oko 10.000 puta jače od magnetara.
“Ovi pozitivni naboji koji se brzo kreću trebali bi generirati vrlo jako magnetno polje, za koje se predviđa da će iznositi 1018 gausa”, rekao je koautor Gang Wang, STAR fizičar sa Kalifornijskog univerziteta u Los Angelesu u saopćenju za medije. “Ovo je vjerovatno najjače magnetsko polje u našem univerzumu.”
Koristeći RHIC veličine kuće, naučnici su pratili putanje sudara teških jona (kao što je zlato) nakon što su doživjeli sudar izvan centra. Teorije su predvidjele da bi takav sudar trebao stvoriti jako magnetsko polje – neki pozitivno nabijeni protoni i neutralni neutroni koji nisu uključeni u sudar bi se kovitlali u rezultirajućoj kvark-gluonskoj plazmi dok bi prolazili brzinom koja je blizu svjetlosti.
Isključujući druge uzroke tako jakog magnetnog polja, istraživači su uočili “otklon ovisno o naelektrisanju” koji može biti uzrokovan samo fenomenom poznatim kao Faradayeva indukcija (nazvan po poznatom pioniru elektromagnetizma iz 19. stoljeća). Ova specifična indukcija može biti uzrokovana samo brzim raspadom jakog magnetnog polja. Interakcija je uticala na putanju naelektrisanih čestica koje su naučnici tada mogli da izmere.
I to je dobra stvar, jer za razliku od magnetara koji samo stvaraju moćna magnetna polja za cijeli svoj životni vijek, ova ultra-jaka magnetna polja koja su rezultat sudara izvan centra javljaju se samo deset milioniti dio biliontinog dijela sekunde. Ovo onemogućava samostalno hvatanje, ali se njegov utjecaj može vidjeti u rezultirajućem rasipanju subatomskih čestica.
“Možemo zaključiti vrijednost provodljivosti iz našeg mjerenja kolektivnog kretanja”, rekao je koautor Diyu Shen, STAR fizičar sa Univerziteta Fudan u Kini u izjavi za štampu. „Stepen do kojeg se čestice odbijaju direktno je povezan sa jačinom elektromagnetnog polja i provodljivosti u QGP-u – a niko ranije nije merio provodljivost QGP-a.
Razumijevanje svojstava kvark-gluonske plazme pomaže fizičarima da istraže kakav je svemir bio samo nekoliko trenutaka nakon Velikog praska, prije nego što su se kvarkovi i gluoni spojili u hadrone – protone i neutrone koji formiraju atome. Ovi sudari bi također trebali pomoći stručnjacima da ispitaju složenost kiralnog magnetnog efekta (CME).
Dakle, dok svemir zasigurno proizvodi svoj priličan dio intenzivnih magnetnih polja, kvantni svijet vas poziva da napravite kokice.
