Ученые поняли, что происходило в первую микросекунду после Большого взрыва
Ученые из Копенгагенского университета исследовали, что случилось с определенным видом плазмы - первой материей из когда-либо существовавших - во время первой микросекунды Большого взрыва. Их открытия представляют собой часть головоломки эволюции Вселенной, какой мы ее знаем сегодня.
Около 14 миллиардов лет назад наша Вселенная превратилась из более горячей и плотной в радикальное расширение - процесс, который ученые назвали Большим взрывом.
И хотя мы знаем, что это быстрое расширение создало частицы, атомы, звезды, галактики и жизнь в том виде, в каком мы ее знаем сегодня, подробности того, как все это произошло, все еще неизвестны.
Новое исследование, проведенное учеными из Копенгагенского университета, раскрывает понимание того, как все началось.
"Мы изучили вещество под названием кварк-глюонная плазма, которое было единственной материей, существовавшей в течение первой микросекунды Большого взрыва. Наши результаты рассказывают нам уникальную историю того, как плазма развивалась на ранней стадии Вселенной", - объясняет Ю Чжоу, доцент Института Нильса Бора Копенгагенского университета.
"Сначала плазма, состоящая из кварков и глюонов, была разделена горячим расширением Вселенной. Затем части кварка преобразовались в так называемые адроны. Адрон с тремя кварками образует протон, который является частью атомных ядер. Эти ядра - строительные блоки, из которых состоит Земля, мы и окружающая нас Вселенная", - добавляет он.
Кварк-глюонная плазма (КГП) присутствовала в первые 0,000001 секунды Большого взрыва, а затем исчезла из-за расширения. Но с помощью Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе исследователи смогли воссоздать этот первый в истории вопрос и проследить, что с ним произошло.
"Коллайдер разбивает ионы из плазмы с огромной скоростью - почти со скоростью света. Это позволяет нам увидеть, как КГП превратилась из собственной материи в ядра атомов и строительные блоки жизни", - говорит Ю Чжоу.
"Помимо использования Большого адронного коллайдера, исследователи также разработали алгоритм, который способен анализировать коллективное расширение большего количества произведенных частиц одновременно, чем когда-либо прежде. Их результаты показывают, что КГП раньше был жидкой жидкой формой и что он отличается от других тем, что постоянно меняет свою форму с течением времени.
"В течение долгого времени исследователи думали, что плазма представляет собой форму газа, но наш анализ подтверждает последнее важное измерение, когда адронный коллайдер показал, что КГП работает плавно и имеет гладкую мягкую текстуру, как вода. со временем плазма изменила свою форму, что довольно удивительно и отличается от любого другого вещества, которое мы знаем и чего.
"Даже если это может показаться мелочью, она приближает нас на один шаг к решению загадки Большого взрыва и того, как Вселенная развивалась за первую микросекунду", - поясняет он.
"Каждое открытие - это кирпичик, который увеличивает наши шансы узнать правду о Большом взрыве. Нам потребовалось около 20 лет, чтобы выяснить, что кварк-глюонная плазма была плавной, прежде чем превратилась в адроны и строительные блоки жизни. Поэтому наши новые знания о постоянно меняющемся поведении плазмы - это большой прорыв для нас", - заключает Ю Чжоу.
