Ученые из Дании выяснили, что произошло с первичной материей, сформировавшейся около 14 миллиардов лет назад.
Работа опубликована в журнале Physics Letters B. Согласно общепринятой космологической модели, известной как теория Большого взрыва, Вселенная начала расширяться из состояния сингулярности – сжатия в бесконечно плотное и горячее вещество. Детали первых моментов Большого взрыва остаются неясными. Однако ученые из Копенгагенского университета сделали важный шаг в раскрытии этих тайн.
Ученые исследовали кварк-глюонную плазму – состояние материи, которое существовало в течение первой микросекунды после Большого взрыва. Анализ показал, что эта плазма, состоящая из кварков и глюонов, изначально была разделена стремительным расширением Вселенной, после чего часть кварков трансформировалась в адроны. Протон, представляющий собой адрон, состоящий из трех кварков, является компонентом атомных ядер, из которых и состоит вся Вселенная.
В первые доли секунды после Большого взрыва существовала кварк-глюонная плазма, которая впоследствии рассеялась в результате расширения Вселенной. Ученым удалось воссоздать эти условия в Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе. Там ионы разгонялись до скоростей, близких к скорости света, что позволило наблюдать переход кварк-глюонной плазмы в ядра атомов.
Ученым удалось создать алгоритм, который позволяет анализировать одновременное расширение большего числа частиц, чем когда-либо прежде. Это дало возможность установить, что кварк-глюонная плазма изначально имела жидкую структуру и только впоследствии перешла в газообразное состояние. Полученные данные приближают наше понимание процессов, происходивших в эпоху Большого взрыва и формирования Вселенной.