Вчені відтворили перші мікросекунди існування Всесвіту у лабораторних умовах

Науковці наблизилися до розуміння кварк-глюонної плазми — незвичайного стану матерії, який існував у перші мить після народження Всесвіту. Цей стан виникає, коли атомні ядра розганяють майже до швидкості світла та розбивають одне об одне, розколюючи протони та нейтрони на ще дрібніші частинки — кварки та глюони.

“Уявіть собі матерію настільки гарячу та щільну, що звичайні атоми не можуть існувати. Саме таким був Всесвіт у перші мікросекунди після Великого вибуху. Ми навчилися відтворювати ці екстремальні умови в лабораторіях, розбиваючи атомні ядра з величезною силою”, — зазначають дослідники.

Міжнародна команда з участю Університету Ювяскюля вдосконалила комп’ютерні моделі, що описують початкові умови таких зіткнень. Вони розрахували форму, щільність та потоки матерії в момент удару, що дозволило краще передбачити властивості кварк-глюонної плазми.

Оновлені розрахунки показали, як змінюється внутрішня структура протонів і ядер залежно від сили зіткнення. Тепер теоретичні прогнози краще збігаються з реальними експериментами на установках у США та Швейцарії.

Центр досконалості з вивчення кваркової матерії Університету Ювяскюля об’єднує теоретиків і експериментаторів для спільної роботи. Це забезпечує єдине розуміння процесів, які відбуваються під час експериментів у CERN.

Науковці очікують нових даних від електрон-іонного колайдера, який запрацює у 2030‑х роках у США. Це дозволить ще глибше зрозуміти поведінку матерії в найекстремальніших умовах, які тільки можна уявити — умовах, подібних до перших моментів існування нашого Всесвіту.

Дослідження опубліковане у фаховому віснику Phys­i­cal Review Let­ters.