氧-氧和氖-氖碰撞实验为科学家深入理解夸克-胶子等离子体(QGP)提供了新视角，并证实了氖核的不对称形状。原子核碰撞是研究QGP这一特殊物质状态的关键手段，QGP重现了宇宙诞生之初几微秒内由自由粒子组成的致密、炽热等离子体状态。
此前，大型强子对撞机(LHC)的QGP研究主要依赖重离子(氙或铅)碰撞，以产生尽可能大的等离子体液滴。今年夏天，LHC首次进行了轻原子核——氧和氖的碰撞实验。为此，科学家重新配置了这台通常充满质子束的27公里粒子加速器。
在初始阶段会议上，ALICE、ATLAS、CMS和LHCb实验展示了六天内记录的新数据的首批分析结果。科学家们专注于测量QGP液滴膨胀和冷却过程中粒子膨胀角度和方向的细微模式，这些参数及其变化反映了核碰撞区的扭曲情况。
利用流体动力学原理，科学家们能够研究QGP的性质以及碰撞原子核的几何形状。物理和数学模型使研究人员能够更精确地研究氧-氧和氖-氖碰撞中的粒子“流动”模式。ALICE合作项目以及ATLAS和CMS实验在氧-氧和氖-氖碰撞中均测量到了显著的椭圆形和三角形流动，这些流动很大程度上取决于原子核的碰撞方式。
研究结果证实，氧-氧和氖-氖碰撞中的流动参数由原子核的几何形状决定，进一步证明了氖原子核的碗状结构，并显示了LHC各种碰撞系统中流体动力学流动的精确性。轻离子碰撞为QGP研究开启了新篇章，科学家得以获取关于形成QGP所需最小原子核尺寸的重要数据。
此外，LHCb合作组公布的结果证实了氖核的保龄球瓶形状，这些数据是在固定靶加速器装置中利用SMOG仪器在2024年记录的铅-氩和铅-氖碰撞数据中获得的。
欧洲核子研究中心研究与计算主任约阿希姆·姆尼奇表示，这些结果为了解原子核的结构以及大爆炸后物质的形成方式提供了新的见解。
