Большой адронный коллайдер раскрыл особенности формирования хрупкой материи

Экспериментальным путем ученые установили механизм образования дейтронов и антидейтронов, имеющий ключевое значение для понимания универсальных законов Вселенной.
Автор Hi-Tech Mail
Физики обнаружили, что хрупкие атомные ядра в ЦЕРНе не выдерживают экстремальных температур — они образуются позже, после охлаждения.
Физики обнаружили, что хрупкие атомные ядра в ЦЕРНе не выдерживают экстремальных температур — они образуются позже, после охлаждения.Источник: AI/ScienceDaily.com

Ученые раскрыли механизм формирования дейтронов в экстремальных условиях. Процесс начинается с распада кратковременных энергетически насыщенных форм частиц (резонансов), которые выделяют свободные протоны и нейтроны. Затем эти частицы объединяются, формируя дейтроны. Тот же самый механизм применим и к образованию антидейтронов, состоящих из антиматерии, пишет ScienceDaily.

Экспериментальная установка Большого адронного коллайдера (LHC) в Европейском центре ядерных исследований (CERN) способна создавать температуры, превышающие показатели солнечного ядра более чем в 100 000 раз. Долгое время ученые не могли объяснить, почему слабые структуры, такие как дейтроны и антидейтроны, способны сохраняться в таких суровых условиях. Ведь подобное ядро состоит лишь из одного протона и одного нейтрона, скрепленных сравнительно небольшой энергией связи.

«Наш результат — важный шаг к лучшему пониманию “сильного взаимодействия” — той фундаментальной силы, которая связывает протоны и нейтроны в атомном ядре. Измерения ясно показывают: легкие ядра возникают не сразу после горячего начала столкновений, а спустя некоторое время, когда среда становится прохладнее и стабильнее», — комментирует профессор Лаура Фаббиетти из Технического университета Мюнхена и член кластера передового опыта ORIGINS.

Сценарии образования (анти)дейтронов.
Сценарии образования (анти)дейтронов.Источник: Nature, 2025

По словам эксперта, полученные знания выходят далеко за рамки лабораторных условий. Понимание механизмов образования легких ядер помогает лучше разобраться в процессах, происходящих во Вселенной, включая образование тяжелых элементов при взаимодействии космических лучей. Новые наблюдения открывают пути для улучшения моделей поведения вещества и интерпретации астрономических данных.

Таким образом, исследование имеет важные последствия не только для изучения субатомных взаимодействий, но и для космологии и астрофизики. Оно приближает ученых к разгадкам тайн Вселенной и возникновению сложных веществ, необходимых для зарождения жизни.

Ранее ученые смогли послушать гравитационное эхо столкновения черных дыр.