Pirmykštė Visata buvo skysta? Štai kas galėjo pristabdyti Visatos augimą

Pirmąsias sekundės dalis po Didžiojo sprogimo Visatoje vyko daug įvairiausių pasikeitimų. Praėjus maždaug mikrosekundei atsirado pirmieji hadronai – protonai ir neutronai. Šias daleles sudaro po tris kvarkus, kuriuos jungia gliuonai. Ankstesniu metu kvarkai ir gliuonai buvo sumišę į vientisą junginį, vadinamą kvarkų-gliuonų plazma. Tokio mišinio egzistavimas teoriškai prognozuotas dar prieš pusšimtį metų, o eksperimentiškai patvirtintas 2000-aisiais.

Visgi iki šiol dar daug ko apie jį nesuprantame. Iš dalies taip yra todėl, kad plazmos elgesiui modeliuoti reikia pasitelkti labai sudėtingas matematines lygtis, kurias išspręsti pajėgia tik geriausi superkompiuteriai, ir tai tik apytikriai.

Taip pat galima ją tirti eksperimentiškai, bet šiam darbui reikalingi labai galingi dalelių greitintuvai, tokie, kaip LHC. Naujame tyrime pristatomi eksperimentų rezultatai, gauti LHC ALICE detektoriumi, stebint švino branduolių susidūrimų padarinius.

Branduoliams suteikiama energija siekė apie 5 teraelektronvoltus – tai maždaug atitinka temperatūrą praėjus mažiau nei vienai trilijonajai sekundės daliai po Didžiojo sprogimo. Keičiant energiją, buvo galima tirti ir susidūrimų metu susiformuojančią kvarkų-gliuonų plazmą, ir plazmos virtimą hadronais.

Paaiškėjo, kad plazma yra ganėtinai nespūdi – šiuo požiūriu panašesnė į vandenį nei į dujas. Tai reiškia, kad Visatoje ji buvo pasiskirsčiusi daug tolygiau, nei manyta iki šiol. Nors skirtumas neturėtų būti didelis, jis gali padėti paaiškinti vieną pokytį, nutikusį Visatoje dar anksčiau.

Iki atsirandant kvarkų-gliuonų plazmai, kurį laiką Visata plėtėsi eksponentiškai sparčiai – šis laikotarpis vadinamas infliacija. Kodėl infliacija baigėsi, vis dar nėra aišku, bet plazmos „tvirtumas“ galėjo padėti pristabdyti Visatos augimą.

Tyrimo rezultatai publikuojami Physics Letters B.

Tekstas perpublikuojamas iš konstanta.lt.