Коллаборация ALICE на Большом адронном коллайдере подтвердила, что ядро изотопа неона-20 имеет форму, напоминающую кеглю для боулинга, а не шарообразную. Это открытие способствовало воссозданию вещества, существовавшего в первые мгновения Вселенной.
Международная коллаборация ALICE при Большом адронном коллайдере ЦЕРН представила результаты экспериментов по столкновению легких атомных ядер. Ученые обнаружили, что ядро изотопа неона-20 имеет необычную форму — оно похоже на кеглю для боулинга, а не на традиционный шар, как было принято считать. Статья была опубликована в журнале Physical Review Letters 17 августа 2026 года.
В ходе экспериментов физики разгоняли ядра кислорода-16 и неона-20 почти до скорости света и сталкивали их. Невозможно наблюдать за тем, что происходит внутри, так как время реакции чрезвычайно мало. Вместо этого исследователи анализировали траектории сотен частиц, которые разлетались после каждого столкновения. По форме этих потоков — эллиптической и треугольной — ученые восстанавливали первоначальную геометрию ядра. Наиболее заметные отличия проявились в почти лобовых столкновениях.
Форма ядра оказалась ключевой: она определяет, как именно разлетаются продукты реакции. Нестандартная конфигурация неона-20, напоминающая кеглю, оставила отчетливый асимметричный след в детекторе. Ядро кислорода-16 в тех же экспериментах показало значительно более округлую форму, хотя ряд теоретических моделей предсказывал ему тетраэдрическое строение — структуру, напоминающую пирамиду с четырьмя вершинами. Сравнение двух изотопов дало возможность разграничить эффекты геометрии ядра и эффекты самого столкновения.
Основная цель экспериментов — воссоздать кварк-глюонную плазму, особое состояние вещества, в котором кварки и глюоны движутся свободно, не объединяясь в привычные протоны и нейтроны. Именно такая субстанция заполняла Вселенную в первую миллионную долю секунды после Большого взрыва. Ранее считалось, что для получения плазмы необходимо сталкивать тяжелые ядра свинца. Новые эксперименты с легкими ядрами показали: задача решаема и с кислородом, и с неоном.
Работу возглавили ученые Копенгагенского университета и Института Нильса Бора — You Zhou, Эмиль Горм Дальбек Нильсен и Чжиюн Лу. В проекте также участвовали исследователи Орхусского университета. Параллельно схожие результаты по тем же столкновениям получили коллаборация CMS.
Фото: hi-tech.mail.ru