ЦЕРН пресъздаде първите секунди на Вселената

Учените пресъздадоха първичния бульон на Вселената в миниатюрен формат, сблъсквайки оловни атоми при изключително висока енергия. Това се случи в 27-километровия пръстен на Големия адронен колайдер.

Първичният бульон е така наречената кварк-глуонна плазма. Учените от института „Нилс Бор“ в Дания са измерили нейните свойства с помощта на детекторите на ускорителя.

Няколко милиардни от секундата след Големия взрив Вселената се е състояла от много горещ и плътен „бульон“ от елементарни частици – кварки и глуони. Физиците успели да моделират този процес, като сблъскали оловни ядра при рекордно висока енергия от 5,02 тераелектронволта. Какво се е получило в резултат, „разказал“ детекторът ALICE, чиито датчици и сензори позволили на учените да измеря свойствата на кварк-глуонната плазма.

„Анализът на сблъсъците позволи за първи път да измерим характеристиките на кварк-глуонната плазма при висока енергия и да установим как се движи тя“, обяснява Ю Чжоу (You Zhou) от изследователската група ALICE. Той и колегите му провели анализ на новите данни и измерили как кварк-глуонната плазма след образуване се движи и колебае между оловните йони.

Оказало се, че в това състояние материята се държи повече като течност, отколкото като газ (дори при много високи плътности на енергията). Новите измервания ще позволят също да се определи вискозитета на тази необичайна течност с по-голяма точност.

Чжоу разказва за експеримента – две сферични атомни ядра се сблъскват така, че да се срещнат не „челно“, а малко по допирателната. Това се прави специално – образуващият се облак кварк-глуонна плазма има продълговата форма, която напомня на топка за американски футбол.

В резултат се получава капка от „бульона“, в който налягането в центъра на повърхността е различно и се променя по хоризонталната и вертикалната ос. Налягането кара облака да се разширява и частиците в него текат по определен начин. В резултат учените могат да измерват характеристиките на „бульона“ и количеството произведени при сблъсъка частици.

„Забележително е, че можем да направим такива детайлни измервания в капка от „ранната Вселена“, която има радиус около една милиардна милиардна от метъра.

Получените резултати напълно съответстват на законите на хидродинамиката и показват, че кварк-глуонната плазма се държи като течност. Това, наистина, е специфична течност, тъй като тя не се състои от молекули като водата, а от кварки и глуони“, казва проф. Йенс Йорген Гаархое (Jens Jørgen Gaardhøje), ръководител на изследователската група на детектора ALICE.