Neposredno nakon što je odjeknuo Veliki prasak, svemir je bio ispunjen kosmičkom plazmom nezamislive gustine, s temperaturom od bilion stepeni. U revolucionarnom eksperimentu istraživači su pronašli prve dokaze da se ova egzotična, praiskonska masa zaista talasala i kovitlala poput tečnosti.
Naučno gledano, ta kosmička plazma naziva se kvark-gluonska plazma (KGP). To je bila prva i najtoplija tečnost koja je ikada postojala. Procjene pokazuju da je bila milijardu puta toplija od površine Sunca tokom nekoliko milionitih dijelova sekunde, prije nego što se svemir proširio, ohladio i spojio u prve atome.
Kako je opisano u nedavnoj studiji, tim fizičara s MIT-a i CERN-a ponovo je stvorio sudare teških jona slične onima koji su proizveli ovu kosmičku plazmu kako bi istražio njena svojstva. Naprimjer, kada se kvark kreće kroz plazmu, da li se odbija i prska poput povezane tečnosti ili se raspršuje nasumično kao skup čestica?
Da bi to utvrdili, istraživači su analizirali podatke o sudarima čestica olova koje su sudarane gotovo brzinom svjetlosti unutar Velikog hadronskog sudarača (LHC). Takvi sudari stvaraju mlazove energetskih čestica, poput kvarkova, kao i kap kosmičke plazme koja je prožimala svemir u njegovom najranijem dobu.
Koristeći jedinstvenu strategiju koja je omogućila jasniji uvid u sudare teških jona nego u prethodnim eksperimentima, fizičari su pratili kretanje kvarkova kroz kosmičku plazmu i mapirali energiju sistema nakon sudara.
„Sada vidimo da je plazma izuzetno gusta, toliko da može usporiti kvark i proizvesti prskanje i kovitlanje poput tečnosti. Dakle, kvark-gluonska plazma zaista jeste kosmička plazma iz najranijeg svemira“, navode istraživači.
Kvarkovi koji jure kroz kosmičku plazmu prenose dio svoje energije na okolinu, gube brzinu i stvaraju trag nalik onome koji ostavlja brzi čamac na vodi. Umjesto jasnog talasa kakav se vidi na površini jezera, naučnici su morali analizirati hiljade međusobno povezanih čestica kako bi otkrili suptilne znakove tog „traga“.
Ova plazma u laboratorijskim uslovima postoji samo djelić djelića sekunde, ali i to je dovoljno da pruži uvid u jednu od najtajanstvenijih supstanci u historiji svemira.
Nova tehnika otvara vrata proučavanju sličnih procesa u drugim sudarima visokih energija i pomaže naučnicima da bolje razumiju kako se materija ponašala u prvim trenucima nakon nastanka svemira.
Jer ponekad je, kako kažu fizičari, najbolji način da saznate kako nešto funkcioniše, da ga sudarite gotovo brzinom svjetlosti i posmatrate šta će se dogoditi.