Фізики пояснили, як розширюється найгарячіша речовина у Всесвіті

Коли атомні ядра стикаються майже зі швидкістю світла, на мить утворюється кварк-глюонна плазма — найгарячіша відома речовина, у якій кварки та глюони рухаються вільно. Дослідники з Фуданьського університету з'ясували, що її стрімке розширення значною мірою визначає потужне прискорення на краях цієї матерії, яке раніше майже не вивчали.

Для аналізу вчені використали дві комп'ютерні моделі зіткнень частинок і простежили за процесом у діапазоні енергій від 3,5 гігаелектронвольта до 2,76 тераелектронвольта. Моделювання показало, що найсильніше прискорення виникає біля зовнішньої межі плазми, де тиск різко падає, змушуючи речовину швидко розширюватися назовні.

За словами одного з авторів роботи Сюй-Гуана Хуана, прискорення може бути не просто особливістю руху плазми, а важливим параметром, що визначає властивості речовини, яка взаємодіє за законами квантової хромодинаміки. Науковці припускають, що це явище здатне впливати на фазові переходи матерії, орієнтацію спінів частинок і пояснити деякі незрозумілі результати експериментів на колайдерах RHIC і LHC.

Що це означає на практиці? Для студентів і всіх, хто цікавиться фізикою, це крок до глибшого розуміння того, як влаштована матерія в екстремальних умовах. Наступний етап досліджень передбачає створення точніших моделей та пошук експериментальних підтверджень прискорення. Якщо це вдасться, воно стане ще одним ключовим параметром для вивчення найгарячішої речовини у Всесвіті.

Для батьків, які хочуть пояснити дітям цю новину, можна провести аналогію: уявіть, що ви стискаєте м'яч — у момент удару всередині різко зростає тиск, і він розлітається назовні. Так само й у плазмі: на межі тиск падає, і речовина розганяється. Це відкриття допомагає вченим точніше описувати процеси, які відбувалися в перші миті існування нашого Всесвіту.