
在LHC的质子-质子碰撞中,每个粒子释放的能量高达约100兆电子伏特,约为太阳核心能量的十万倍,足以将普通核物质转化为夸克-胶子等离子体。然而,结合能仅为2.23兆电子伏特的氘核却仍能在这样的环境中形成。ALICE合作组通过精确的粒子追踪和氘核-π介子飞秒关联技术分析发现,约89%的氘核并非直接诞生于碰撞初期的“火球”,而是在后续过程中由短寿命共振态释放出的质子和中子,在能量降至约20兆电子伏特的相对较低条件下聚集融合而成。
ALICE探测器是LHC上专注于研究夸克-胶子等离子体的专用装置,其目标是探索普通物质在极限条件下的行为。这项研究分析了LHC第二次运行期间(2015-2018年)记录的约十亿次质子-质子碰撞数据,重点关注产生约30个带电粒子的高多重性事件。研究人员表示,下一步将运用相同方法研究氦-3、氚等其他轻核的形成机制。