Физики на Большом адронном коллайдере впервые смогли создать кварк-глюонную плазму — состояние материи, которое существовало в первые мгновения после Большого взрыва, — используя не тяжелые, а легкие химические элементы. Об этом сообщает издание IFLScience со ссылкой на результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Review Letters.
Ранее считалось, что для образования кварк-глюонной плазмы необходимы столкновения ядер тяжелых элементов, таких как свинец. Однако эксперименты с детектором ALICE показали: экстремальное состояние материи возникает и во время столкновений ядер кислорода и неона. Это открытие помогает лучше понять, что происходило во Вселенной сразу после Большого взрыва.
Кварк-глюонная плазма — это особое состояние вещества, в котором протоны и нейтроны распадаются на элементарные частицы: кварки и глюоны. Именно такой была материя во Вселенной в первые доли секунды её существования. Как объясняют исследователи, при столкновении ядер с большой энергией эти частицы высвобождаются, формируя первичную плазму.
«Во время экспериментов нам удалось воспроизвести первичную материю, и это можно назвать "малым Большим взрывом"», — отмечают авторы исследования.
По словам учёных, полученные данные позволяют лучше понять условия, при которых материя переходит в состояние кварк-глюонной плазмы, а также то, как эта плазма эволюционировала в знакомые нам формы вещества. Следующим шагом станет попытка воспроизвести это состояние с помощью ещё более лёгких элементов, например, гелия.
Исследователи напоминают, что водород и гелий были первыми элементами, которые появились во Вселенной около 13,8 миллиарда лет назад, и именно они до сих пор преобладают в космосе.