Вчені відтворили умови раннього Всесвіту на колайдері

16 липня 2025 р. 21:19

16 липня 2025 р. 21:19


У колайдері відтворили умови, схожі на ті, що панували у Всесвіті через мікросекунди після Великого вибуху.

Від кварк-глюонної плазми до матерії

Міжнародна команда дослідників із Барселони, Індії та Техасу провела дослідження поведінки частинок з важкими кварками в екстремальному середовищі. Йдеться про чарівні та нижні адрони — частинки, що містять важкі кварки. Ці частинки створюють унікальну можливість вивчити природу матерії , яка існувала лише в перші миті після появи Всесвіту.

Щоб змоделювати такі умови, використовують зіткнення важких іонів на надвисоких енергіях у прискорювачах, зокрема RHIC і Великий адронний колайдер. Такі зіткнення короткочасно створюють кварк-глюонну плазму — надгарячу форму матерії, в якій кварки і глюони не зв’язані в частинки. Після охолодження плазма переходить у адронну фазу — стан, знайомий нам у вигляді протонів, нейтронів і мезонів.

Вчені відтворили умови раннього Всесвіту на колайдері

Часова шкала розширення Всесвіту, де простір схематично представлений у кожний момент часу круговими ділянками. Зліва – різке розширення інфляції; в центрі – прискорення розширення. (NASA/WMAP Science Team)

Повільні частинки — глибше розуміння

Важкі кварки , на відміну від легких, поводяться повільніше і взаємодіють з середовищем інакше. Тому вони є природними сенсорами внутрішніх процесів у щільному середовищі. Вчені вивчали, як мезони D і B — частинки з чарівними та нижніми кварками — втрачають енергію і змінюють напрям у зіткненнях.

Згідно з новими результатами, саме перехідна фаза охолодження значно впливає на поведінку частинок. “Ця фаза… відіграє важливу роль у тому, як частинки втрачають енергію і рухаються разом” , — зазначає Хуан М. Торрес-Рінкон (Барселонський університет). Раніше фокус досліджень був зосереджений переважно на первинному гарячому стані.

Вчені відтворили умови раннього Всесвіту на колайдері

Значення для майбутніх експериментів

Результати мають фундаментальне значення для розуміння сили, що утримує матерію разом , і етапів еволюції Всесвіту . Нові дані стануть базою для експериментів на Суперпротонному суперсинхротроні ЦЕРН і майбутньому комплексі FAIR у Німеччині .

Це дослідження наближає фізиків до відповіді на питання: як з первинного хаосу виник упорядкований світ. І водночас розкриває особливості взаємодії фундаментальних частинок у станах, яких більше не існує в природі, але які визначили все, що ми бачимо довкола.

Вчені відтворили умови раннього Всесвіту на колайдері

Джерело: cikavosti.com (Наука)

Завантажуєм курси валют від minfin.com.ua