Какво се е случило в първата микросекунда след Големия взрив?

черни дупки

Физиците, работещи с детектора ALICE на Големия адронен колайдер в Церн, са разбрали какво се е случило с кварк-глуонната плазма – най-ранната материя, съществувала във Вселената, през първите секунди от Големия взрив.

Статията от изследването са публикували в научното списание – Physics Letters B. Според съвременните научни концепции, описани там, преди 14 млрд. години нашата Вселена е преминала от състояние на космологична сингулярност, характеризираща се с безкрайна плътност и температура на материята, в състояние на бързо разширяване, по-известно в науката като Големия взрив.

Според учените въз основа на този взрив са възникнали всички известни видове материя, частици, атоми, звезди, галактики, както и животът, какъвто го познаваме днес. Но самите процеси на произхода на първичното вещество не са напълно разбрани и досега.

Участниците в експеримента ALICE (Експеримент с голям йонен колайдер) на Големия адронен колайдер изучават вещество, наречено кварк-глуонна плазма – единствената материя, която е съществувала в първата микросекунда от Големия взрив. Това прави възможно възстановяването на уникалната история на развитието на материята на ранния етап от формирането на Вселената.

„Първо плазмата, състояща се от кварки и глуони, се отделя от горещото разширение на Вселената. На по-късен етап частиците на кварка се трансформират в така наречените адрони. Адрон с три кварка образува протон, който е част от атомните ядра . Тези ядра, са градивните елементи, които изграждат Земята, нас и Вселената около нас“, заяви за пресата д-р Йоу Джоу, доцент от института „Нилс Бор“.

Кварк-глуонната плазма (QGP) присъства в първите 0,000001 секунди от Големия взрив и след това изчезва поради разширяване. В експеримента, проведен в Церн, изследователите са успели да пресъздадат това първо вещество в историята на Вселената и да проследят какво се е случило с него.


„Колайдерът тласка плазмените йони заедно с огромна скорост – почти скоростта на светлината. Това ни позволява да видим как QGP се превръща в атомни ядра и градивни елементи на живота“, обяснява Йоу Джоу.

Учените са разработили алгоритъм, който им позволява да анализират колективното разширяване на повече QGP частици едновременно. Резултатите показаха, че плазмата кварк-глуон първоначално е течност, но променя формата си с течение на времето.

„Дълго време изследователите смятаха, че плазмата е във форма на газ“, коментира ученият. „Но проведените анализи потвърждават експериментални наблюдения в Адронния колайдер. QGP, подобно на водата, има гладка мека текстура и формата ѝ се променя плавно с времето, което е доста удивително и се различава от всяко друго вещество, което познаваме, и от това, което сме очаквали“, продължава д-р Йоу Джоу.

Млечния път

Експериментите с кварк-глуонна плазма продължават в ЦЕРН повече от двадесет години. Специалният детектор за тежки йони ALICE е създаден преди повече от десет години.

„Всяко откритие е тухла, която увеличава шансовете ни да научим истината за Големия взрив. Отне ни около двадесет години, за да разберем, че кварк-глуонната плазма е течна, преди да се превърне в адрони и градивни елементи на живота. Затова, всяко ново знание за това постоянно променящо се поведение на плазмата е голям пробив“, заключава Йоу Джоу.



Коментари

Свързани:

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *