Cỗ máy Big Bang ở Mỹ vượt qua vòng kiểm tra then chốt

sPHENIX là thiết bị phát hiện hạt gia tốc thế hệ mới dùng để nghiên cứu dạng vật chất đặc quánh và bí ẩn của vũ trụ thuở sơ khai.

Thiết bị sPHENIX tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven . ảnh: Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven

Cho đến hiện nay, con người vẫn ít biết về giai đoạn vài phần triệu giây đầu tiên sau sự kiện Big Bang được cho khai sinh vũ trụ. Giới chuyên gia đưa ra nhiều giả thuyết khác nhau, đa số vẫn trong giai đoạn đồng kiểm.

Tiến trình nghiên cứu diễn ra trong thời gian dài với tiến triển chậm chạp, nhưng một thiết bị mới đến từ Long Island (bang New York, Mỹ) hứa hẹn sẽ mang lại bước tiến mới trong cuộc hành trình khám phá nguồn gốc vũ trụ.

Trong báo cáo gần đây trên chuyên san Journal of High Energy Physics, đội ngũ các nhà khoa học của Dự án hợp tác sPHENIX thông báo đã vượt qua bài kiểm tra quan trọng đầu tiên. Theo đó, thiết bị phát hiện hạt gia tốc sPHENIX đã “tóm lấy” chính xác và tiến hành đo đạc mức năng lượng của các ion vàng va chạm trong lúc đạt tốc độ gần bằng ánh sáng.

Thiết bị sPHENIX trên thực tế là cỗ máy nặng khoảng 1.000 tấn, cao 2 tầng lầu, được trang bị một hệ thống camera tối tân có khả năng ghi nhận và phân tích tới 15.000 vụ va chạm hạt mỗi giây. Cỗ máy vốn là bản nâng cấp được chờ đợi lâu nay cho PHENIX, thiết bị cùng loại giờ đã về hưu thuộc Máy gia tốc ion nặng tương đối tính (RHIC) thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven.

Theo đội ngũ các nhà khoa học thuộc dự án trên, sPHENIX hoạt động như một “camera 3D khổng lồ”, được trang bị năng lực theo dõi số lượng, năng lượng và hành trình di chuyển của các hạt sinh ra từ một vụ va chạm.

“Kết quả thử nghiệm cho thấy sPHENIX “hoạt động như kỳ vọng,” MIT News dẫn lời nhà vật lý Gunther Roland của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và là thành viên nhóm nghiên cứu sPHENIX.

Như vậy, thiết bị đã sẵn sàng được triển khai để điều tra plasma quark-gluon (QGP), trạng thái vật chất tồn tại ngay sau sự kiện Big Bang.