دانشمندان برخورددهنده‌ي بزرگ هادروني در مرکز سرن بر اين باورند که آزمايشات آن‌ها احتمالا منجر به ايجاد يک گونه‌ي جديد از ماده شده است.
به گفته‌ي دانشمندان، برخوردهاي ميان پروتون‌ها و يون‌هاي سرب در اين برخوددهنده منجر به يک رفتار شگفت‌انگيز در برخي از ذرات ايجاد شده توسط اين برخوردها شده است.
اين امر نشان مي‌دهد که برخوردها ممکن است يک گونه‌ي جديد از ماده‌ي موسوم به چکيده‌ي رنگ شيشه‌اي شده باشد.
هنگامي که پرتوهاي ذرات در سرعت بالا با يکديگر برخورد مي‌کنند، اين تصادم منجر به ايجاد صدها ذره‌ي جديد شده که بيش‌تر آن‌ها از نقطه‌ي برخورد با سرعت نزديک به نور دور مي‌شوند.
با اين حال اين محققان متوجه شدند که در دو ميليون برخورد سرب و پروتون، برخي از جفت‌ذرات، در جهت‌هاي مرتبط، از يکديگر دور مي‌شوند.
به گفته‌ي محققان موسسه فناوري ماساچوست که در اين پژوهش همکاري داشته‌اند، اين ذرات تا حدي در يک جهت پرواز کرده اگرچه هنوز مشخص نيست که چگونه اين جهت را با يکديگر هماهنگ مي‌کنند.
پژوهش‌هاي پيشين اين دانشمندان در دو سال قبل نشان‌دهنده‌ي الگوي مشخص مشابهي در برخوردهاي پروتون با پروتون بود. اين الگوي پروازي مشابه همچنين در زمان برخورد يون‌هاي سرب و ديگر فلزات سنگين مانند طلا و مس با يکديگر ديده شده است. اين برخوردهاي يون سنگين باعث ايجاد يک موج از پلاسماي کوارک گلئون مي‌شود.
در برخورددهنده‌ي بزرگ هادروني، اين موج برخي از ذرات ايجاد شده را ارسال مي‌کند که مسؤول هماهنگ شدن مسير پروازي اين ذرات است.
طبق فرضيه‌ها، برخوردهاي پروتون با پروتون ممکن است يک موج مايع‌مانند از گلئون را ايجاد کند که به چکيده‌ي رنگ شيشه‌اي موسوم است.
اين گروه متراکم گلئون همچنين ممکن است باعث ايجاد الگوي برخورد غيرمتعارف شود که در برخوردهاي پروتون با يون سرب ديده شده است.
محققان پيش از مشاهده مسير مرتبط ذرات در برخوردهاي پروتون با پروتون، وجود اين ماده‌ي جديد را فرضيه‌سازي کرده بودند.
درحالي‌که پروتون‌ها در سطوح انرژي عادي از سه کوارک برخوردارند، در سطوح بالاتر انرژي به دستيابي به يک خوشه‌ي همراه گلئون گرايش پيدا مي‌کنند.
اين گلئون‌ها هم در ذرات و هم در موج وجود داشته و عملکرد موجي آن‌ها با يکديگر قابل هماهنگي است.
اين درهم تنيدگي کوانتومي نشان مي‌دهد که چگونه ذراتي که از محل برخورد دور شده‌اند، مي‌توانند از اطلاعات مشترک مانند جهت پرواز برخوردار باشند.
به گفته‌ي دانشمندان، اگرچه اين هماهنگي يک تاثير بسيار کوچک بوده اما به مسائل بنيادي‌تر در چگونگي چيدمان فضايي کوارک‌ها و گلئون‌ها در يک پروتون اشاره دارد.
محققان تجربه‌ي CMS مرکز سرن در اصل قصد داشتند که از برخوردهاي سرب و پروتون به عنوان يک سيستم مرجع براي مقايسه با برخوردهاي سرب با سرب استفاده کنند اما تاثيرات پلاسماي کوارک گلئون آن‌ها را شگفت‌زده کرد.
اين تجربه تنها چهار ساعت به‌طول انجاميد اما اين محققان قصد دارند در ماه ژانويه براي چندين هفته اين برخوردهاي سرب و پروتون را تکرار کنند که به آن‌ها اجازه خواهد داد تا امکان ايجاد يک مايع را توسط اين برخوردها بسنجند.
اين امر مي‌تواند توضيحات احتمالي را واقعي‌تر کرده و نشان دهد که آيا تاثيرات ديده شده در برخوردهاي پروتون با پروتون، سرب و پروتون و سرب با سرب با هم ارتباط دارند.
اين پژوهش در مجله‌ي Physical Review B منتشر شده است.
