Tái tạo vật chất đầu tiên của vũ trụ sau vụ nổ lớn
Sử dụng máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới, các nhà nghiên cứu từ Đại học Copenhagen đã tạo ra chất lỏng hoàn hảo trong vũ trụ sơ khai.
Máy gia tốc hạt lớn ở Geneva, Thụy Sĩ. Ảnh: Dean Mouhtaropoulos.
Vũ trụ của chúng ta rất đáng kinh ngạc. Các nhà khoa học tin rằng trong thời kỳ sơ khai, nó còn ngoạn mục hơn rất nhiều hoặc ít nhất là khác xa so với ngày nay.
Trong một nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Physics Letters B, các chuyên gia từ Đại học Copenhagen của Đan Mạch đã sử dụng Máy gia tốc hạt lớn (LHC) để khiến các hạt chì va đập với nhau với tốc độ bằng 99,9999991% tốc độ ánh sáng, cuối cùng tạo ra một thứ giống với vật chất đầu tiên tồn tại sau Vụ nổ Lớn (Big Bang) cách đây 13,8 tỷ năm.
Nó được gọi là plasma quark-gluon (QGP), dạng vật chất nguyên thủy tồn tại trong thời gian ngắn. QGP là một chất lỏng hoàn hảo, hầu như không có độ nhớt và chảy tốt hơn bất kỳ thứ gì đã được biết đến. Nó là nền tảng cơ bản của vạn vật.
Plasma quark-gluon là một trong những trạng thái vật chất hiếm nhất trong vũ trụ. Ảnh: GiroScience.
Trong những khoảnh khắc đầu tiên sau sự kiện Big Bang, các hạt quark và gluon liên kết với nhau tạo ra plasma quark-gluon và khi vũ trụ nóng bỏng nguội đi, chúng hình thành các hạt hạ nguyên tử được gọi là hadron. Một số trong đó cuối cùng trở thành proton và neutron.
Trong thí nghiệm, toàn bộ sự kiện trên chỉ kéo dài trong một phần nghìn giây, nhưng bằng cách sử dụng trình mô phỏng máy tính và các công cụ thu thập dữ liệu, nhóm nghiên cứu có thể xác định điều gì đã xảy ra giữa thời điểm các hạt chì va chạm. Khoảnh khắc plasma ngưng tụ thành các hạt hadron tiết lộ vũ trụ của chúng ta thực sự trông như thế nào ngay sau khi ra đời.
“Nghiên cứu này cho thấy sự tiến hóa của QGP và cuối cùng gợi ý về cách vũ trụ sơ khai phát triển trong những micro giây đầu tiên sau vụ nổ Big Bang”, Phó giáo sư You Zhou từ Đại học Copenhagen, tác giả chính của nghiên cứu nhấn mạnh.
Đoàn Dương (Theo Live Science/Amaze Lab)