Co wydarzyło się mikrosekundę po Wielkim Wybuchu?

Dzięki Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów (LHC), najpotężniejszemu akceleratorowi cząstek na świecie, naukowcy odkryli, co działo się w ciągu pierwszej mikrosekundy Wielkiego Wybuchu. Było to 13,8 mld lat temu i wtedy to narodził się Wszechświat, który znamy.

Wtedy to, w czasie krótszym niż sekunda, Wszechświat zmienił się z nieskończenie małego punktu w obszar przestrzeni rozciągający się na miliardy kilometrów. Ta gwałtowna ekspansja, znana jako Wielki Wybuch, stworzyła cząsteczki i atomy, które umożliwiły powstanie gwiazd, galaktyk, a także nas samych. 
Nowe badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Kopenhadze pozwoliły na poznanie szczególnego rodzaju plazmy, która jest pierwszą materią, jaka powstała w ciągu pierwszych mikrosekund po Wielkim Wybuchu.

- Zbadaliśmy substancję zwaną plazmą kwarkowo-gluonową, która była jedyną materią, która istniała podczas pierwszej mikrosekundy Wielkiego Wybuchu. Nasze wyniki opowiadają nam unikalną historię tego, jak plazma ewoluowała we wczesnym stadium Wszechświata. Najpierw plazma, która składała się z kwarków i gluonów, została rozdzielona przez gorącą ekspansję Wszechświata. Następnie kawałki kwarków zreformowały się w tak zwane hadrony. Hadron z trzema kwarkami tworzy proton, który jest częścią jądra atomu. Są one budulcem, z którego składa się Ziemia, my sami i otaczający nas Wszechświat - powiedział prof. You Zhou z Instytutu Nielsa Bohra na Uniwersytecie w Kopenhadze.

Plazma kwarkowo-gluonowa była obecna w pierwszych 0,000001 sekundy Wielkiego Wybuchu, ale szybko zniknęła z powodu gwałtownej ekspansji. Zespół wykorzystał jednak LHC, aby odtworzyć pierwszą materię, a następnie przyjrzeć się, co się z nią stało.

- LHC rozbija jony z plazmy z ogromną prędkością - prawie jak prędkość światła. Dzięki temu jesteśmy w stanie zobaczyć, jak QGP ewoluował od bycia swoją własną materią do jąder w atomach i budulca życia - dodał prof. You Zhou.

Naukowcy stworzyli również algorytm, który pomógł im przeanalizować kolektywną ekspansję większej ilości cząstek w pierwszej trylionowej części sekundy we Wszechświecie. Wyniki sugerowały, że plazma kwarkowo-gluonowa był płynną formą ciekłą, która stale zmieniała kształt w czasie, zgodnie z badaniami opublikowanymi w czasopiśmie "Physics Letters B".