Около 14 миллиардов лет назад наша Вселенная перешла из нейкой более горячей и плотной стадии к радикальному расширению — процессу, который ученые назвали "Большой взрыв". 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, с чего все началось. Команда изучила субстанцию под названием кварк-глюонная плазма, которая была единственной материей, существовавшей в течение первой микросекунды Большого взрыва. Полученные результаты рассказывают уникальную историю эволюции плазмы на ранней стадии развития Вселенной.
Сначала плазма, состоящая из кварков и глюонов, была разделена горячим расширением Вселенной. Затем куски кварка преобразовались в так называемые адроны. Адрон с тремя кварками образует протон, который является частью атомного ядра. Эти ядра являются строительными блоками, из которых состоит Земля, мы и окружающая нас Вселенная.
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.
В дополнение к использованию Большого адронного коллайдера, исследователи также разработали алгоритм, который способен анализировать коллективное расширение большего количества произведенных частиц одновременно. В больших масштабах, чем когда-либо было возможно. Их результаты показывают, что QGP раньше был текучей жидкой формой и что он отличается от других веществ, постоянно меняя свою форму с течением времени.
В течение долгого времени исследователи думали, что плазма представляет собой форму газа, но новый анализ подтвердил последнее важное измерение — адронный коллайдер показал, что QGP работает плавно и имеет гладкую мягкую текстуру, как вода. Новые детали, которые удалось получить, заключаются в том, что плазма меняла свою форму с течением времени, что довольно удивительно и отличается от любого другого объекта, который мы знаем и чего мы ожидали.
Даже если это может показаться мелочью, понимание таких процессов приближает нас на один шаг к решению загадки Большого взрыва и того, как Вселенная развивалась. В конечном итоге мы можем прийти к пониманию данного процесса и его причин. Последнее может вывести науку, и человечество в целом, на совершенно новый уровень.