Ученые из Копенгагенского университета смогли воспроизвести первичное состояние материи, которая, как полагают, наполняла Вселенную сразу после Большого взрыва. Для этого они использовали столкновения между атомными ядрами, гораздо меньшими, чем предполагалось раньше. Эти миниатюрные версии ранней Вселенной могут помочь исследовать как первые мгновения космической истории, так и глубинные вопросы ядерной физики.
В ЦЕРН, который находится в Швейцарии, физики пытаются понять, как выглядела Вселенная до появления звёзд, планет и других форм материи. Используя международное сотрудничество ALICE, учёные из Института Нильса Бора подчеркнули, что они значительно продвинулись к достижению этой цели. Эти результаты были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
В ЦЕРН атомные ядра ускоряются до почти световой скорости и сталкиваются друг с другом. Подобные эксперименты могут создавать крошечные капли кварк-глюонной плазмы, которая, как предполагается, заполняла Вселенную в её первую миллионную долю секунды. Обычно создание такой плазмы требовало столкновений между очень тяжёлыми частицами. Однако теперь доказано, что даже меньшие ядра, такие как кислород-16 и неон-20, могут воспроизводить это первичное состояние.
Стремясь понять, каким образом эта плазма вела себя в первые мгновения существования Вселенной, учёные надеются также выяснить, как она трансформировалась в формы материи, из которых состоит всё окружающее. Примечательно, что при столкновении ядер форма исходных частиц оставляет заметный след, и изучая этот путь, исследователи получают новые знания о структуре атомных ядер.
Новаторский подход заключается в том, чтобы не просто исследовать ядерные структуры при низких энергиях, а разрушать их при самых высоких доступных мощностях. Это позволяет точно воспроизвести форму из отпечатков, оставленных при столкновениях. Такая методика может стать новым шагом в изучении плохо понятных атомных ядер.
Следующей целью учёных станет определение минимального размера системы, в которой по-прежнему возможно образование кварк-глюонной плазмы. Эксперименты с использованием более лёгких ядер, таких как гелий-4, помогут в этом. Это показывает, как методика изучения структуры ядер может также проливать свет на процессы, происходящие при зарождении Вселенной.
