Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Первые микросекунды после Большого взрыва воспроизвели в лаборатории
22.08.2019

Первые микросекунды после Большого взрыва воспроизвели в лаборатории

Оценка: 3.0    783 0 Наука и Технологии
09:10
Физики экспериментально воспроизвели и изучили состояние вещества, характерное для первых микросекунд жизни Вселенной, а сегодня возникающее при столкновениях нейтронных звёзд.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature коллаборацией HADES.

Когда с момента Большого взрыва прошло около десяти микросекунд, температура достигала сотен миллиардов градусов по Цельсию. В таких условиях протоны и нейтроны (частицы, ныне составляющие атомные ядра) существовать не могут. Вместо них наблюдается своеобразная "каша" из их "строительных блоков" – кварков и глюонов.

Вещество в подобном состоянии называется квантово-хромодинамической материей, или КХД-материей (QCD matter). Квантовая хромодинамика – это наука о сильном взаимодействии, то есть взаимодействии кварков и частиц, составленных из кварков, переносчиками и участниками которого являются глюоны.

Изучение такого вещества проливает свет не только на историю рождения Вселенной и природу космических катаклизмов вроде столкновения нейтронных звёзд, но и на глубинное строение материи. Но получить подобную материю в эксперименте чрезвычайно трудно. Даже в центре термоядерного взрыва температура на несколько порядков меньше.

Авторы использовали ускорительный комплекс GSI/FAIR в Институте тяжёлых ионов в Германии. Ускоритель разгонял ядра атомов тяжёлых элементов (например, золота) и сталкивал их на околосветовых скоростях. Температура при таком столкновении достигала 800 миллиардов градусов по Цельсию, и ядра превращались в КХД-материю. Учёные анализировали её излучение с помощью спектрометра HADES.
 

В эксперименте материя достигла экстремальной температуры и плотности.
Иллюстрация HADES Collaboration.
 
"Мы изучали электромагнитное излучение, создаваемое "огненными шарами", образовавшимися при столкновении, – цитирует Phys.org представителя пресс-службы HADES Йоахима Строта (Joachim Stroth). – Это излучение может многое рассказать нам о свойствах [их] составляющих. Однако это трудное измерение, так как "огненные шары" живут очень короткое время: 10-22 секунды, и излучение редко испускается".

КХД-материя испускала виртуальные фотоны, немедленно превращавшиеся в пары из электронов и позитронов. Такие пары, взаимно уничтожаясь, испускали уже реальные фотоны, то есть электромагнитное излучение. Его характеристики и изучали физики.

Согласно результатам измерений, плотность образовавшейся материи в несколько раз превосходила плотность атомного ядра (а это, между прочим, около ста миллиардов тонн в кубическом сантиметре).

"Мы обнаружили, что при таких условиях строительные блоки материи существенно изменяются", – говорит Строт.

Другими словами, кварки и глюоны в КХД-материи ведут себя иначе, чем в атомных ядрах. Зато учёные обнаружили сходство со свойствами материи, образовавшейся при столкновении нейтронных звёзд, недавно изученном астрофизиками.

 
Источник:  https://nauka.vesti.ru


Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Ученые нашли «мертвую звезду», которая вращается 716 раз в секунду
Ни хрена себе, мертвая!
Да она живее всех живых. (от topzz)

Ученые нашли ответ на давнюю загадку о «курице и яйце»
А на новую загадку "что подорожало раньше, курица или яйцо" они, случайно, ответ не искали (от alsm74)
Взгляд в бездну: Скала "Крутящийся дракон" на горе Тяньмэнь
Нравится некоторым всплеск адреналина.Нервы пощекотать. (от coka)
Российские ученые назвали главные источники канцерогенов в повседневной жизни
Туда же все вакцины и большая часть лекарств.Только хороший самогон всё смывает и очищает.Пейте люди (от coka)
Неандертальцы умели адаптироваться к любым трудностям — пока не встретили нас
Да неправда все это - мы адаптировались, когда вас встретили. Но, откровенно говоря, вы, кроманьонцы (от alsm74)