Исследователи из Дании узнали, что случилось с первой материей во Вселенной около 14 миллиардов лет назад.

Работа опубликована в журнале Physics Letters B. Общепринятая космологическая модель — Большой взрыв — предполагает, что Вселенная начала расширяться, а перед этим находилась в состоянии сингулярности, то есть сжатости в бесконечно плотное и горячее вещество. Подробности первых мгновений Большого взрыва неизвестны. Ученые из Копенгагенского университета приподняли завесу тайны.

Они изучили вещество под названием кварк-глюонная плазма, которое было единственной материей, существовавшей в первую микросекунду после Большого взрыва. Как выяснилось, плазма, состоящая из кварков и глюонов, сначала была разделена горячим расширением Вселенной, а затем часть кварков преобразовалась в класс частиц под названием адроны. Адрон с тремя кварками образует протон, а тот, в свою очередь, служит частью атомных ядер. Из них и состоит вся Вселенная.

Таким образом, кварк-глюонная плазма присутствовала в первые 0,000001 секунды Большого взрыва, после чего исчезла из-за расширения. Этот процесс ученые смогли воспроизвести в Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе. Коллайдер разбил ионы плазмы с огромной скоростью, близкой к световой, что позволило ученым увидеть, как кварк-глюонная плазма превратилась в ядра атомов.

Исследователи также разработали алгоритм, способный анализировать коллективное расширение наибольшего количества произведенных частиц одновременно, чем когда-либо ранее. Благодаря этому удалось показать, что кварк-глюонная плазма изначально была в жидком состоянии и лишь со временем изменила его на газообразное. Эти знания приближают нас к разгадке событий, происходивших во время Большого взрыва и развития Вселенной.

источник