Вселенная вела себя как жидкость в первые микросекунды существования

Фото из открытых источников

Командой специалистов, работающих на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе, впервые получено прямое доказательство того, что кварк-глюонная плазма, то есть, состояние вещества, свойственное ему в первые микросекунды после Большого взрыва, вело себя как жидкость.

Исследователям удалось обнаружить, что кварки, которые пролетали через тот раскаленный «первичный бульон», оставляли за собой волны, подобно лодке, плывущей по реке. Экспериментальное доказательство теоретических моделей даёт возможность более тщательного изучения состояния вещества, из которого возникла наша Вселенная.

Кварк-глюонная плазма формируется в результате столкновения тяжелых ионов, которые разгоняются до околосветовых скоростей. Это формат, при котором кварки и глюоны, традиционно «запертые» внутри протонов и нейтронов, высвобождаются, образуя сверхгорячую и сверхплотную жидкость. Эксперты давно выдвигали версию, что такая плазма должна реагировать на пролетающие частицы аналогично жидкости, но прямое наблюдение подобного эффекта было непростой задачей.

Раньше специалисты искали следы частиц в плазме через изучение пары кварк-антикварк, разлетающихся в противоположных направлениях. Но тогда след одной частицы был неотличим от следа другой. Команде физиков из Массачусетского технологического института удалось найти способ обойти это затруднение. Они пометили кварки Z-бозонами, это нейтральные частицы, почти не взаимодействующие с плазмой.

Далее ученые провели анализ данных 13 миллиардов столкновений тяжелых ионов, был также проведён отбор около 2000 событий, в которых рождался Z-бозон. Удалось зарегистрировать каждый энергетический след, что позволило выявить реальную картину «всплесков и завихрений» в направлении, противоположном передвижению Z-бозона. Картина оказалась соответствующей предсказанной модели, выдвинутой Кришной Раджагопалом, физиком из МТИ.

Теперь можно забыть о былых спорах, стало очевидно, что плазма невероятно плотна, настолько, что может замедлять кварки и создавать брызги и вихри, подобно жидкости. То есть, кварк-глюонная плазма на деле представляет собой первобытный бульон.