Учені розкрили таємницю перших миттєвостей Всесвіту: у перші мікросекунди він поводився як рідина

Команда дослідників з Массачусетського технологічного інституту (США), провівши експеримент на Великому адронному колайдері, отримала прямі докази того, що кварк-глюонна плазма - особливий стан речовини, який існував у перші мікросекунди після Великого вибуху, - поводилася, як рідина.

Вчені виявили, що кварки, пролітаючи через цей надгарячий "первинний бульйон", залишають за собою хвилі, наче човен, що пливе річкою.

Цей ефект був передбачений теоретично, але досі його не можна було побачити безпосередньо. Тепер експеримент підтвердив модель, відкриваючи шлях до детального вивчення речовини, з якої зародився наш Всесвіт, - йдеться в статті.

Учені пояснили, що кварк-глюонна плазма виникає, коли стикаються важкі іони, розігнані майже до швидкості світла. У таких умовах кварки і глюони, зазвичай замкнені всередині протонів і нейтронів, звільняються і формують надщільну і надгарячу рідину.

Раніше фізики намагалися стежити за частинками в плазмі, вивчаючи пари кварк-антикварк, але їхні сліди перекривалися один з одним. Команда з Массачусетського технологічного інституту (США) придумала хитрий спосіб: вони позначили кварки Z-бозонами - нейтральними частинками, які майже не взаємодіють із плазмою.

Аналізуючи дані 13 мільярдів зіткнень важких іонів, учені виділили близько 2000 подій із Z-бозонами. Кожен енергетичний слід був ретельно вивчений, і дослідники зафіксували характерні сплески і завихрення в протилежному напрямку руху Z-бозона.

Тривалий час точилися суперечки про те, чи повинна плазма реагувати на кварки, що пролітають мимо, - каже Лі Йенцзе, один із дослідників. - Тепер ми бачимо, що вона настільки щільна, що здатна сповільнювати кварки і створювати бризки і вихори, так само як рідина. Кварк-глюонна плазма справді являє собою первісний бульйон". Вивчення цих слідів - їхньої форми, швидкості та часу загасання - дасть змогу фізикам точніше зрозуміти властивості плазми і те, як вона поводилася в перші миті життя Всесвіту.