Otkriće baca svetlo na poreklo materije u ranom univerzumu

Otkriće baca svetlo na poreklo materije u ranom univerzumu

Rani univerzum je bio 250.000 puta topliji od jezgra našeg Sunca. To je previše vruće da bi se formirali protoni i neutroni koji čine svakodnevnu materiju. Naučnici ponovo stvaraju uslove ranog univerzuma u ​​akceleratorima čestica tako što razbijaju atome skoro brzinom svetlosti.

Merenje rezultujućeg pljuska čestica omogućava naučnicima da razumeju kako se materija formirala. Čestice koje naučnici mere mogu se formirati na različite načine: iz prvobitne supe kvarkova i gluona ili iz kasnijih reakcija.

Ove kasnije reakcije počele su 0,000001 sekundu nakon Velikog praska, kada su kompozitne čestice napravljene od kvarkova počele da stupaju u interakciju jedna sa drugom.

Novi proračun je utvrdio da je čak 70% nekih izmerenih čestica iz ovih kasnijih reakcija, a ne iz reakcija sličnih onima iz ranog univerzuma. Istraživanje je objavljeno u časopisu Phisics Letters B.

Ovo otkriće poboljšava naučno razumevanje porekla materije. Pomaže da se identifikuje koliko se materije oko nas formiralo u prvih nekoliko delića sekunde nakon Velikog praska, u odnosu na to koliko se materije formiralo iz kasnijih reakcija kako se univerzum širio.

Ovaj rezultat implicira da su velike količine materije oko nas nastale kasnije nego što se očekivalo. Da bi razumeli rezultate eksperimenata na sudaraču, naučnici moraju da odbace čestice nastale u kasnijim reakcijama.

Samo oni formirani u subatomskoj supi otkrivaju rane uslove univerzuma. Ovaj novi proračun pokazuje da je broj izmerenih čestica formiranih u reakcijama mnogo veći od očekivanog.

Tokom 1990-ih, fizičari su shvatili da se određene čestice formiraju u značajnom broju iz kasnijih reakcija nakon početne faze formiranja univerzuma. Čestice koje se nazivaju D mezoni mogu da interaguju i formiraju retku česticu, čarmonijum.

Naučnici nisu imali konsenzus o tome koliko je efekat važan. Pošto je čarmonijum retkost, teško ga je izmeriti. Međutim, nedavni eksperimenti pružaju podatke o tome koliko sudarači čarmonijuma i D mezona proizvode.

Fizičari sa Univerziteta Jejl i Univerziteta Djuk koristili su nove podatke da izračunaju snagu ovog efekta. Ispostavilo se da je mnogo značajnije od očekivanog. Više od 70% izmerenog harmonijuma moglo bi da nastane u reakcijama.

Kako se vruća suba subatomskih čestica hladi, ona se širi u vatrenoj kugli. Sve ovo se dešava za manje od jedne stotine vremena potrebnog svetlosti da pređe atom. Pošto je ovo tako brzo, naučnici nisu sigurni kako se tačno vatrena lopta širi.

Nova računica pokazuje da naučnici ne moraju apsolutno da znaju detalje ove ekspanzije. Bez obzira na to, sudari proizvode značajnu količinu čarmonijuma. Novi rezultat dovodi naučnike korak bliže razumevanju porekla materije.