Zderzenie ksenonu jak podróż w czasie

Jednym z głównych wydarzeń nadchodzących miesięcy będzie zderzenie wiązek ksenonu w specjalnej sali MPD. To właśnie ten moment – planowany na lato – ma przynieść najciekawsze dane. Zderzenia pozwolą na stworzenie tzw. plazmy kwarkowo-gluonowej – egzotycznego stanu materii, który istniał przez ułamek sekundy po Wielkim Wybuchu.

Takie warunki trudno sobie wyobrazić: ekstremalna temperatura i gęstość, w których podstawowe cegiełki materii – kwarki i gluony – nie tworzą jeszcze struktur znanych z codziennego świata. Badanie tej fazy materii to klucz do poznania początków wszystkiego, co istnieje.

Maszyna, która rozbija cząstki

Zderzacz cząsteczek NICA (skrót od Nuclotron-based Ion Collider fAcility) to kompleks przyspieszający jony niemal do prędkości światła, aby następnie je ze sobą zderzyć. Tego typu instalacje działają już m.in. w Szwajcarii (CERN), ale NICA ma swoją specjalizację – bada tzw. gęstą materię barionową.

Podczas pierwszego seansu wykorzystane zostaną kluczowe elementy systemu: źródło jonów "KriON-6T", akceleratory liniowe i kołowe (booster, nucklotron), a także eksperymentalna instalacja BM@N. Każdy etap przybliża badaczy do uzyskania warunków przypominających narodziny Wszechświata.

Droga do sukcesu trwała niemal dwie dekady

„To historyczny moment, na który czekaliśmy 19 lat” – mówi z dumą dyrektor Zjednoczonego Instytut Badań Jądrowych, akademik Rosyjskiej Akademii Nauk Grigorij Trubnikow. Zespół naukowców ma nadzieję zobaczyć pierwsze realne zderzenia wiązek już w lipcu lub sierpniu tego roku. Wtedy właśnie na ekranach sterowni mają pojawić się obrazy pokazujące, jak cząstki zderzają się z niewyobrażalną energią.

Co ciekawe, sam kompleks NICA został oficjalnie uruchomiony przez prezydenta Rosji Władimira Putina jeszcze w czerwcu 2024 roku. Teraz nadszedł czas na konkretną naukę – dane, które mogą zmienić nasze rozumienie natury materii i samego początku czasu.

Dlaczego zderzacze cząsteczek są tak ważne dla nauki?

Zderzacze cząsteczek to nie tylko potężne maszyny, ale narzędzia dzięki którym wiemy, że świat składa się z cząstek elementarnych, które powstawały w pierwszych mikrosekundach po Wielkim Wybuchu. Badania nad nimi mogą pomóc odpowiedzieć na pytania, jak powstały galaktyki, gwiazdy, a w końcu – my sami. A zatem, choć praca zderzacza odbywa się daleko od świateł kamer, to jej efekty mogą kiedyś trafić do każdego podręcznika fizyki i historii Wszechświata.

Sławomir Biliński