Вчені довели, що первісна речовина Всесвіту поводилася як рідина

Фізики на Великому адронному колайдері в CERN отримали найпереконливіші докази того, що кварк, рухаючись крізь кварк-глюонну плазму, залишає за собою своєрідний “слід”, схожий на хвилю у воді. Це відкриття підтверджує, що плазма поводиться як щільна рідина, а не як розріджена хмара частинок. Саме такий стан матерії існував у перші мікросекунди після Великого вибуху.

Кварк-глюонна плазма — це надгаряча суміш кварків і глюонів із температурою в трильйони градусів, яка існувала лише мить, перш ніж охолонути й утворити протони та нейтрони. У CERN її відтворюють у лабораторії, коли важкі іони розганяють майже до швидкості світла й зіштовхують між собою, створюючи крихітні краплі первісної речовини.

Команда під керівництвом професора MIT Єн-Цзе Лі вперше показала, що плазма може реагувати на швидкий кварк як рідина — створюючи “бризки” та “завихрення”. Для цього фізики використали новий метод: замість пар кварк-антикварк вони аналізували події, де кварк рухався у протилежний бік від Z‑бозона, який легко ідентифікувати й який майже не взаємодіє із середовищем.

У результаті аналізу 13 мільярдів зіткнень важких іонів вдалося знайти близько двох тисяч випадків із Z‑бозоном. У кожному з них на протилежному боці спостерігався характерний рідиноподібний візерунок, що підтвердив наявність “сліду” кварка. Це узгоджується з теоретичною hybrid mod­el, яка передбачала таку поведінку плазми.

Науковці планують застосувати методику до інших даних, щоб точніше виміряти розмір, швидкість і тривалість цих слідів. Це допоможе краще зрозуміти властивості кварк-глюонної плазми — речовини, яка заповнювала Всесвіт у перші миті його існування й стала основою для формування всієї відомої матерії.