Рождение t-кварков в столкновениях тяжёлых ионов

В ранней Вселенной при высоких температурах кварки и глюоны были свободными (находились в состоянии деконфаймента), образуя кварк-глюонную плазму, и эти условия уже удаётся частично воспроизводить на ускорителях. Коллаборация ATLAS представила новые данные по рождению пар кварков t-анти-t при столкновении ионов свинца Pb + Pb на Большой адронном коллайдере с энергией в системе центра масс 5 Тэв [1]. Т.к. в эксперименте кварк-глюонная плазма имеет очень малое время жизни (≈ 10⁻²³ с), её исследование проводится путём регистрации рождающихся в плазме и вылетающих частиц. Отбирались события распада t-кварков на b-кварки в низкофоновом дилептонном канале – вместе с электронами и мюонами. Критерием отбора являлось также наличие двух струй. В результате, рождение t-кварков в кварк-глюонной плазме зарегистрировано с достоверностью 5 σ, а измеренное сечение их рождения составляет 3,6^+1,0_−0,9(стат.) ^+0,8_−0,5(сист.) мкбн и согласуется с результатами теоретических расчётов. Как показало данное исследование, в условиях ранней Вселенной в кварк-глюонной плазме присутствовали все типы кварков. В России в ОИЯИ (г. Дубна) приступает к работе ускорительный комплекс NICA (Nuclotron based Ion Collider fAcility), где также будут производиться столкновения тяжёлых ионов с протонами и фиксированными мишенями с целью изучения свойств плотной барионной материи. [1] ATLAS Collaboration