Článek
Výzkum velkého třesku se většinou spojuje s obřími urychlovači částic a srážkami velmi těžkých atomových jader. Nový experiment v Evropské organizaci pro jaderný výzkum CERN ale ukázal, že k vytvoření podmínek připomínajících první okamžiky existence vesmíru postačí mnohem menší atomy. Právě tento výsledek nyní přináší nové poznatky o tom, jak vznikala hmota krátce po zrodu vesmíru.
Studie publikovaná v časopise Physical Review Letters vznikla díky mezinárodní spolupráci vědců pracujících na experimentech v CERN. Jejich cílem bylo zjistit, jak malé mohou být srážející se atomové jádra a přesto vytvořit kvark-gluonové plazma, tedy jeden z nejextrémnějších stavů hmoty.
Stav hmoty, který dnes ve vesmíru téměř nenajdeme
Krátce po velkém třesku panovaly ve vesmíru teploty dosahující bilionů stupňů. Za takových podmínek neexistovaly protony ani neutrony v podobě, jak je známe dnes. Kvarky a gluony se volně pohybovaly v extrémně husté a žhavé směsi označované jako kvark-gluonové plazma.
Jak se vesmír rozpínal a ochlazoval, začaly se kvarky spojovat do protonů a neutronů. Ty se následně staly základem atomů a později všech známých objektů od hvězd až po planety. Protože tento stav hmoty přirozeně zanikl už v prvních mikrosekundách existence vesmíru, mohou jej vědci zkoumat prakticky jen pomocí urychlovačů částic.
Dosavadní experimenty využívaly především těžká jádra olova, která byla považována za vhodnou volbu pro vytvoření dostatečně vysoké energie.
Kyslík a neon změnily dosavadní představy
Tentokrát se výzkumníci zaměřili na jádra izotopu kyslíku 16 a neonu 20. Obě jsou více než desetkrát lehčí než olovo. Přesto se po jejich srážce objevily charakteristické projevy kvark-gluonového plazmatu.
Naměřená data ukázala, že vzniklá hmota se po velmi krátký okamžik chovala jako jediný celek a rozpínala se podobně jako kapalina. Právě kolektivní pohyb částic je jedním z hlavních znaků tohoto výjimečného stavu.
Podle spoluautora studie You Zhoua z Niels Bohr Institute jde o významný krok při hledání hranice, kdy ještě může kvark-gluonové plazma vzniknout. Nové výsledky naznačují, že tento přechod není omezen pouze na srážky největších atomových jader, jak se dlouho předpokládalo.
Zdroj: Wired.com