Teadus ja tulevik

Selgunud on uued asjaolud: mis toimus Suure Paugu esimesel mikrosekundil?

Rubriiki toetab

Umbes 14 miljardit aastat tagasi, kui väga kuumast ja tihedast olekus toimus plahvatuslik paisumine, muutus universum põhjalikult. See on protsess, mida teadlased kutsuvad Suure Paugu teooriaks.

Kuigi on teada, et kiire paisumise tagajärjel tekkisid osakesed, aatomid, tähed, galaktikad ja elu, nagu me seda täna tunneme,  on senini teadmata üksikasjad, kuidas see kõik juhtus.

Kopenhaageni teadlaste tehtud uuring kergitab pisut saladuskatet. 

Kuidas plasma universumi varases staadiumis arenes?

“Oleme uurinud kvark-gluoonplasmat, mis oli ainus aine, mis eksisteeris Suure Paugu esimesel mikrosekundil. Meie tulemused räägivad meile ainulaadse loo sellest, kuidas plasma universumi varases staadiumis arenes,” selgitab You Zhou, Kopenhaageni ülikooli Niels Bohri instituudi dotsent.

Ta täpsustab, et kõigepealt põhjustas universumi kuum paisumine kvarkidest ja gluoonidest koosneva plasma eraldumise. Seejärel muutusid kvarkitükid nn hadroniteks. Kolme kvargiga hadron moodustab prootoni, mis on osa aatomituumast. Need tuumad on aluseks, mis moodustavad maa, meid ennast ja meid ümbritsevat universumit.

Kvark-gluoonplasma oli olemas Suure Paugu esimesel 0,000001 sekundil ja seejärel kadus paisumise tõttu.

Kuid kasutades Euroopa Tuumauuringute Keskuses asuvat Suurt Hadronite Põrgutit, said teadlased selle ajaloo esimese aine taasluua ja seeläbi juhtunule jälile saada.

“Põrguti lööb suurel kiirusel kokku plasmas leiduvaid ioone – peaaegu nagu valguskiirusel. See võimaldab meil näha, kuidas kvark-gluoonplasma arenes oma ainest aatomite tuumadeks ja elu ehitusmaterjalideks,” selgitab You Zhou.

Ta räägib, et lisaks Suure Hadronite Põrguti kasutamisele töötasid teadlased välja ka algoritmi, mis on võimeline analüüsima korraga rohkem toodetud osakeste kollektiivset paisumist kui kunagi varem. Nende tulemused näitavad, et kvart-gluoonplasma oli vedelas voolavas olekus ning see eristab teda muudest ainetest, muutes aja jooksul pidevalt oma kuju.

“Pikka aega arvasid teadlased, et plasma on gaasivorm, kuid meie analüüs kinnitab viimast mõõtmist, kus Hadroni Põrguti näitas, et kvark-gluoonplasma oli sujuv ja pehme tekstuuriga nagu vesi. Uued üksikasjad, mida välja toome on, et plasma on aja jooksul oma kuju muutnud, mis on üsna üllatav ja erineb kõigist muudest ainetest, mida me teame ja mida me oleksime oodanud,” ütleb You Zhou.

Üks samm lähemale saamaks teada tõde Suure Paugu kohta

Kuigi see võib tunduda väikese detailina, toob see meid ühe sammu lähemale Suure Paugu mõistatusele ja sellele, kuidas universum arenes esimesel mikrosekundil, täpsustab You Zhou.

“Iga avastus aitab parandada meie võimalusi Suure Paugu kohta tõe väljaselgitamiseks. Meil ​​on kulunud umbes 20 aastat, et teada saada, et Quark-Gluon Plasma oli voolav enne kui see muutus hadroniteks ja elu ehitusmaterjaliks. Seetõttu on meie uued teadmised plasma muutuva käitumise kohta suureks läbimurdeks,” lõpetab Sa Zhou.

Uuring avaldati äsja ajakirjas Physics Letters B ja seda tutvustas You Zhou koos Zuzana Moravcovaga, kes on Kopenhaageni ülikooli Niels Bohri instituudi doktor.

Selles rubriigis vahendame maailma teadusuudiseid, tulevikuvaateid ning oma kõige põnevamaid tegemisi.

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Ära jää ilma päeva põnevamatest lugudest

Telli Geeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate olulisematest Geeniuse teemadest.