Вчені довели, що первинна матерія Всесвіту поводиться як рідина

Фізики вперше зафіксували чіткий «слід» окремого кварка у кварк-глюонній плазмі — первинному стані матерії, що існував у перші мікросекунди після Великого вибуху. Експеримент показав: ця речовина поводиться як рідина, реагуючи на рух частинки утворенням хвилі збурення, подібної до кільватерного сліду у воді.

Одразу після народження Всесвіту він являв собою надгарячу суміш кварків і глюонів, яка швидко перетворилася на протони, нейтрони й атоми. Відтворюючи плазму в лабораторних умовах, вчені отримують унікальну можливість досліджувати властивості матерії на самому початку космічної історії.

Сьогодні кварк-глюонну плазму короткочасно створюють у прискорювачах частинок під час зіткнень важких ядер. У цих умовах звичайна матерія «плавиться», утворюючи надгарячу краплю, яка живе лише частки секунди. Попередні дослідження вже довели, що плазма рухається узгоджено, як єдине ціле.

Ключовим викликом було зрозуміти, як вона реагує на рух окремої частинки. Для цього фізики проаналізували рідкісні зіткнення, де разом із кварком утворювався Z‑бозон — частинка, що майже не взаємодіє з плазмою і точно вказує напрям руху кварка.

Аналіз близько двох тисяч таких подій показав: кварк залишає впорядкований слід, а плазма перерозподіляє енергію у вигляді хвилі збурення. Це стало найпереконливішим доказом рідинних властивостей кварк-глюонної плазми та відкриває нові можливості для дослідження її внутрішньої структури.