Физики увидели Вселенную спустя секунды после Большого взрыва: она была жидкой
Ученым удалось создать среду, которая позволила увидеть, каким было состояние Вселенной в первые мгновения после Большого взрыва.
Физики сталкивали тяжелые ядра атомов на Большом адронном коллайдере и обнаружили след, оставленный кварком в плазме с температурой в триллион градусов Цельсия. Этот эксперимент показал, что первичная плазма Вселенной могла быть более "жидкой", чем предполагалось. Результаты эксперимента дали редкую возможность получить представление о состоянии Вселенной в первые секунды после Большого взрыва. Исследование опубликовано в журнале Physics Letters B, пишет Live Science.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Когда тяжелые ядра атомов сталкиваются почти со скоростью света внутри Большого адронного коллайдера, они короткое время превращаются в кварк-глюоонную плазму. Кварки и глюоны- это фундаментальные частицы, которые являются основой материи во Вселенной. В состоянии кварк-глюонной плазмы кварки и глюоны могут перемещаться за пределы ядер атомов и ведут себя скорее, как жидкость, говорят физики. Считается, что ранняя Вселенная, вскоре после Большого взрыва, была заполнена кварк-глюонной плазмой, прежде чем появились протоны, нейтроны и, в конечном итоге, атомы.
При столкновении ядер атомов образуется очень маленькая капля кварк-глюонной плазмы, которая примерно в 10 000 раз меньше атома, и она исчезает почти мгновенно. Но внутри этой капли кварки и глюоны, которые являются переносчиками сильного взаимодействия (одной из четырех фундаментальных сил природы; она удерживает ядра атомов вместе), движутся коллективно, напоминая скорее очень горячую жидкость, чем газ из частиц, говорят физики.
Физики хотят понять, как энергетические частицы взаимодействуют с этой странной средой. Например, как высокоэнергетический кварк будет перемещаться в этой горячей жидкости?
Теория предсказывает, что кварк будет оставлять за собой заметный след в плазме, подобно тому, как лодка рассекает воду. Но обнаружить этот след очень сложно.
Чтобы его найти физики использовали частицу Z-бозон, которая является переносчиком слабого взаимодействия, которое отвечает за распад атомов и субатомных частиц. При определенных столкновениях Z-бозон и высокоэнергетический кварк образуются вместе, отталкиваясь в противоположных направлениях. В отличие от кварков и глюонов, Z-бозоны практически не взаимодействуют с плазмой. Они покидают зону столкновения невредимыми, предоставляя четкий индикатор первоначального направления и энергии кварка.
В итоге физики обнаружили еле уловимый след в первичной плазме, что дало возможность лучше понять ее свойства. Ученые пришли к выводу, что в первые секунды после Большого взрыва плазма могла быть более "жидкой", чем предполагалось.
Это очень важное открытие, ведь даже самые лучшие телескопы не могут увидеть, что происходило в самом начале жизни Вселенной, ведь она в первые сотни тысяч лет не была прозрачной для света.
Как уже писал Фокус, новая теория физиков оспаривает научное убеждение о том, что червоточины представляют собой физический проход через пространство-время.
Также Фокус писал о том, что комета шириной 60 километров после взрыва приняла необычную форму и никто не знает почему.