Свойства первоматерии определили физики из Копенгагена

И. К. Айвазовский. Хаос. Сотворение мира
И. К. Айвазовский. Хаос. Сотворение мира

Свойства материи, существовавшей в первую микросекунду после Большого взрыва, определили физики из Копенгагенского университета, 11 мая сообщает журнал Physics Letters B.

Около 14 миллиардов лет назад наша Вселенная превратилась из горячей и плотной в интенсивно расширяющуюся — процесс, который ученые назвали Большим взрывом. Исследователи изучили, что произошло с определенным видом плазмы—первой материей, существовавшей в течение первой микросекунды после Большого взрыва.

«Мы изучили вещество, называемое кварк-глюонной плазмой, которое было единственной материей, существовавшей в течение первой микросекунды Большого взрыва. Наши результаты рассказывают нам уникальную историю о том, как плазма эволюционировала на ранней стадии Вселенной», — объясняет Ю Чжоу, доцент Института Нильса Бора Копенгагенского университета.

Кварк-глюонная плазма (QGP) присутствовала в первую 0,000001 секунды Большого взрыва, а затем исчезла при расширении. Но с помощью Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе исследователи смогли воссоздать эту первую материю в истории и проследить, что с ней произошло.

«Коллайдер сталкивает ионы плазмы с большой скоростью — сопоставимой со скоростью света. Это позволяет нам увидеть, как QGP эволюционировала в ядра атомов и более сложно организованную материю», — говорит Ю Чжоу.

В дополнение к изучению процессов в Большом адронном коллайдере, исследователи также разработали алгоритм, который способен анализировать коллективное расширение большого количества рождающихся частиц одновременно. Результаты показывают, что QGP находилась в текучем жидком виде и что она отличается от других веществ тем, что постоянно меняет свою форму с течением времени.

«Долгое время исследователи думали, что плазма — это форма газа, но анализ подтвердил последние важные измерения, проведенные в адронном коллайдере. Они показали, что QGP имела гладкую мягкую текстуру, как вода. Новые детали, которые мы предоставляем, заключаются в том, что плазма со временем меняла свою форму, что довольно удивительно и отличается от любой другой материи, которую мы знаем, и от того, что мы ожидали», — говорит Ю Чжоу.