Внай-първите мигове от съществуването на Вселената материята не е присъствала във вида, в който я познаваме днес. Около една милионна от секундата след Големия взрив тя е представлявала гъста и гореща смес, която учените наричат кварк-глуонна плазма.
В продължение на години ускорителите на частици успешно пресъздават това състояние чрез челни сблъсъци със скорост, близка до тази на светлината, като обикновено използват тежки елементи като олово.
Сега, както отбелязва WIRED, нов експеримент на Европейската организация за ядрени изследвания показва, че тази плазма може да се произведе и при значително по-малки сблъсъци.
Тъй като в природата няма достъпен източник на тази първична материя, лабораторните „микро Големи взривове“ са ключови за разкриване на процесите в първите минути от съществуването на Вселената.
За по-добро разбиране на значимостта на откритието е необходим контекст. Кварките изграждат протоните и неутроните, които са основните градивни елементи на атомите и материята. Глуоните действат като свързващо звено, което държи кварките заедно.
Учените смятат, че през първите микросекунди след Големия взрив кварките и глуоните не са били „затворени“ в протони и неутрони, а са образували гореща плазма. С разширяването на Вселената материята се е охладила и кварките са се обединили в по-големи частици.
След десетилетия изследвания на кварк-глуонната плазма чрез мащабни ядрени сблъсъци, физиците днес проучват границите на това състояние на материята. Те изследват доколко може да се намали мащабът на сблъсъка, като все пак се наблюдава поведение, наподобяващо капка течност.
Скорошна публикация в Physical Review Letters съобщава, че екипът на ЦЕРН и международни сътрудници са генерирали тази субстанция, използвайки изотопите кислород-16 и неон-20. И двата елемента са с маса под една десета от тази на оловен атом, който доскоро се смяташе за един от най-леките елементи, способни да генерират QGP.
„Разширихме границите на това колко малки могат да бъдат атомните ядра, като същевременно пресъздадохме тази първична материя – нещо, което спокойно можем да наречем „малък Голям взрив“. Вече знаем много повече за фундаменталните условия, необходими на материята да премине в това екстремно състояние“, заявява Ю Джоу, съавтор на изследването и изследовател в института „Нилс Бор“.
Учените заключават, че въпреки малкия размер на ядрата на кислорода и неона, сблъсъците произвеждат сигнали, които напълно съответстват на очакваното поведение на QGP. За части от секундата генерираната материя се разширява колективно като флуид, преди да се охлади и да се върне във вид на частици.
Този успешен експеримент, според WIRED, е значителна стъпка напред за науката. По думите на Джоу това ще помогне на изследователите да разберат по-добре поведението на плазмата в първите мигове на Вселената и нейната еволюция във формите на материята, които изграждат всичко около нас днес.
