Ученые заглянули в микросекунду после Большого взрыва

Сегодня Большой взрыв — лидирующая теория о происхождении Вселенной. В простейшем виде она говорит о том, что известная нам Вселенная началась с маленькой точки в пространстве-времени — сингулярности, а затем в течение 13,8 миллиарда лет расширялась до наблюдаемых нами сегодня масштабов и размеров.Сам взрыв породил элементарные частицы, затем атомы, звезды, галактики и жизнь. А вот каким образом и почему именно произошел сам Большой взрыв, остается неясным.Новое исследование, проведенное Копенгагенским университетом, предлагает свежий взгляд на происходившее в течение первой микросекунды после Большого взрыва. Ученые изучали, что происходило с кварк-глюонной плазмой в тот самый период. Результаты работы предоставили уникальную историю об эволюции плазмы на ранних этапах развития Вселенной.Ю Чжоу, доцент Института Нильса Бора при Копенгагенском университете, отметил, что изначально плазма, состоявшая из кварков и глюонов, разделилась из-за горячего расширения Вселенной, а затем часть кварков переформировалась в так называемые адроны. Адрон с тремя кварками — это протон, находящийся в ядре атома. Эти ядра представляют собой структурные элементы, из которых состоит Земля, мы и вообще вся Вселенная.Кварк-глюонная плазма (КГП) образовалась в первую 0,000001 секунды после Большого взрыва и тут же исчезла из-за расширения. При помощи Большого адронного коллайдера (БАК) в ЦЕРНе ученые смогли воссоздать это первое в истории вещество и проследить, что же с ним происходило в далеком прошлом.

Коллайдер сталкивает друг с другом плазменные ионы на огромных скоростях — почти на скорости света. Это позволяет нам увидеть эволюцию КГП от самостоятельного вещества до ядер в атомах и структурных элементах жизни. Вдобавок к использованию Большого адронного коллайдера исследователи разработали алгоритм, способный анализировать коллективное расширение большего количества производимых частиц, чем когда-либо до этого. Их результаты показывают, что КГП изначально была видом текучей жидкости и что она отличается от других веществ тем, что со временем постоянно изменяет свою форму.

На протяжении долгого времени ученые считали, что плазма — это форма газа. Но анализ, проведенный в ходе данного исследования, подтвердил, что КГП — текучая и обладает гладкой, мягкой текстурой, подобной воде. Новые детали, предоставленные в статье, опубликованной в журнале Physics Letters B, проливают свет на то, как с течением времени изменилась плазма и насколько разительно она изначально отличалась от любого другого вещества, известного сегодня науке.