Oamenii de știință au reușit să arunce o privire fără precedent asupra condițiilor care au urmat imediat după Big Bang, mulțumită celui mai puternic accelerator de particule din lume, Large Hadron Collider (LHC). Cercetătorii de la CERN, cu ajutorul experimentului ALICE, au recreat materia primordială, o „supă” extrem de fierbinte și densă de particule fundamentale, care umplea Universul în primele fracțiuni de secundă după naștere. Rezultatele, publicate în revista Nature Communications, oferă noi perspective asupra evoluției Universului.
Descoperiri despre materia primordială
Experimentul ALICE, care presupune ciocnirea nucleelor atomice de fier la viteze apropiate de cea a luminii, a generat date importante. Cercetătorii au observat un tipar comun în coliziunile dintre protoni, dintre protoni și nuclee de plumb, dar și dintre nuclee de plumb. Acest tipar sugerează că plasma de quarcuri și gluoni – materia primordială – ar putea apărea și în coliziuni mai mici decât se credea anterior. Inițial, oamenii de știință considerau că doar coliziunile foarte mari puteau genera o astfel de stare exotică.
Un semn distinctiv al formării plasmei de quarcuri și gluoni este fenomenul numit „flux anizotrop”, adică particulele rezultate nu sunt emise uniform, ci preferențial într-o anumită direcție. La viteze intermediare, fluxul anizotrop depinde de numărul de quarcuri din particule. Barionii, cu trei quarcuri, prezintă un flux mai puternic decât mezonii, cu două quarcuri. Acest aspect este legat de modul în care quarcurile se combină pentru a forma particule mai mari.
Cercetătorii au măsurat acest efect pentru particulele rezultate din coliziuni proton-proton și proton-plumb. Au confirmat că același tipar apare și în aceste sisteme mai mici. „Este pentru prima dată când observăm acest tipar de flux, pe un interval larg de impuls și pentru mai multe tipuri de particule, în coliziuni protonice cu un număr neobișnuit de mare de particule produse”, a declarat David Dobrigkeit Chinellato. „Rezultatele susțin ideea că un sistem de quarcuri aflat în expansiune există chiar și atunci când dimensiunea coliziunii este mică”.
Modele teoretice și experimente viitoare
Echipa de cercetare a comparat datele obținute cu modele teoretice. S-a constatat că modelele care includ procesul de „coalescență” a quarcurilor reproduc bine observațiile. Modelele care nu includ acest mecanism nu reușesc să explice rezultatele. Cu toate acestea, nici măcar cele mai bune modele nu explică complet datele, existând încă discrepanțe. Pentru a le clarifica, cercetătorii mizează pe noi experimente.
Vor fi efectuate o serie de coliziuni cu oxigen în 2025. Aceste experimente ar putea face legătura dintre coliziunile mici și cele mari. Kai Schweda, citat de Space.com, a afirmat că „ne așteptăm ca aceste coliziuni să ofere indicii noi despre natura și evoluția plasmei de quarcuri și gluoni”. Studiul reprezintă un pas important în apropierea înțelegerii condițiilor din primele momente ale Universului.
Impactul asupra înțelegerii universului
Aceste descoperiri au potențialul de a schimba radical înțelegerea noastră despre primele momente ale Universului. Ele ne pot ajuta să înțelegem mai bine cum s-a format materia și cum a evoluat Universul de la Big Bang până în prezent. Aceste cercetări vin într-un context internațional tensionat, cu tensiuni puternice între Donald Trump și Nicușor Dan, președintele României, precum și cu o opoziție aprigă în legătură cu deciziile lui Ilie Bolojan, prim-ministrul României. Mircea Geoană, fost secretar general NATO, nu a comentat încă rezultatele studiului.
