Werbung

Neue Studie beleuchtet die erste Mikrosekunde des Urknalls

Die Forscher verglichen ihre Ergebnisse im Rahmen unserer Kenntnis des Universums mit einem Ziegelstein.

Forscher der Universität Kopenhagen untersuchten eine Substanz namens Quark-Gluon-Plasma und gaben neue Einblicke in die ersten Momente des Urknalls und unseres sich ständig erweiternden Universums. Ihre Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht. Physikbuchstaben B .

Das Forscherteam hat das Quark-Gluon-Plasma QGP im Visier, da es die einzige Materie ist, die in der ersten Mikrosekunde des Urknalls vor 14 Milliarden Jahren existierte.

"Unsere Ergebnisse erzählen eine einzigartige Geschichte darüber, wie sich das Plasma im frühen Stadium des Universums entwickelt hat", You Zhou, außerordentlicher Professor am Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen. in einer Pressemitteilung erklärt .

"Zuerst wurde das Plasma, das aus Quarks und Gluonen bestand, durch die heiße Expansion des Universums getrennt. Dann verwandelten sich die Quarkstücke in sogenannte Hadronen. Ein Hadron mit drei Quarks bildet ein Proton, das Teil der Atomkerne ist.Diese Kerne sind die Bausteine, aus denen die Erde, wir selbst und das Universum, das uns umgibt, bestehen “, fuhr er fort.

Vom Quark-Gluon-Plasma zu den Bausteinen des Lebens

Während der ersten Mikrosekunde 0,000001 Sekunden des Urknalls war das Quark-Gluon-Plasma vorhanden, bevor es inmitten der raschen Expansion des Universums verschwand.

Für ihre Studie verwendeten die Forscher der Universität Kopenhagen den Large Hadron Collider am CERN, um das winzige Zeitfenster nachzubilden, in dem das gesamte Universum noch relativ kompakt und konzentriert war.

Der Kollider wurde so programmiert, dass Ionen aus dem Plasma mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit zusammengeschlagen werden. Dies sagte You Zhou, erlaubte dem Team zu sehen, "wie sich das QGP von seiner eigenen Materie zu den Kernen in Atomen und im Gebäude entwickelt hatLebensblöcke. "

Abgesehen von ihren Experimenten mit dem Large Hadron Collider simulierten die Forscher auch die frühen Momente des Universums mithilfe eines Algorithmus, mit dem die kollektive Expansion produzierter Partikel im bisher großen Maßstab analysiert werden kann.

Werbung

Die Ergebnisse der Simulationen zeigen, dass "das QGP früher eine flüssige flüssige Form war und sich von anderen Dingen dadurch unterscheidet, dass es seine Form im Laufe der Zeit ständig ändert", erklärte Sie Zhou.

Die Entdeckung, dass das QGP fließend war und eine glatte Textur ähnlich wie Wasser hatte, widerspricht der lang gehegten Annahme, dass das Plasma eine Form von Gas ist.

"Die neuen Details, die wir zur Verfügung stellen, zeigen, dass sich die Form des Plasmas im Laufe der Zeit geändert hat. Dies ist ziemlich überraschend und unterscheidet sich von allen anderen Dingen, die wir kennen und die wir erwartet hätten", sagte Sie Zhou.

LHC-Nachfolger könnte die Geheimnisse des Urknalls enthüllen

Sie Zhou verglichen die neuen Erkenntnisse seines Teams mit einem kleinen Stein im großen Rahmen von Entdeckungen, die schließlich zu einem umfassenderen Bild des Beginns des Universums führen könnten.

Werbung

"Wir haben ungefähr 20 Jahre gebraucht, um herauszufinden, dass das Quark-Gluon-Plasma fließend war, bevor es sich in Hadronen und Bausteine ​​des Lebens verwandelte. Daher ist unser neues Wissen über das sich ständig ändernde Verhalten des Plasmas ein großer Durchbruchfür uns ", sagte du Zhou.

Der Large Hadron Collider LHC hat bisher eine massive Rolle bei der Erstellung dieses Bildes der frühen Stadien des Universums gespielt, mit Experimenten wie der ersten Beobachtung des Higgs-Boson mit dem oberen Quark sowie das neue Experiment von You Zhou und seinem Team.

Der nächste Schritt für CERN, die Betreiber des LHC, besteht darin, den Nachfolger des großen Partikelkolliders zu bauen. Im Jahr 2020 kündigte die Organisation an, ihn zu bauen. der Future Circular Collider FCC, ein kreisförmiger Tunnel, der viermal so groß und sechsmal so leistungsfähig ist wie der LHC.

Werbung

Das massive neue Projekt wird voraussichtlich in den 2040er Jahren in Betrieb sein. Zu diesem Zeitpunkt wird erwartet, dass es neue Einblicke in die Dunkle Materie, den Urknall, bietet und dem großen Wissensrahmen über unsere Herkunft weiterhin Bausteine ​​hinzufügt.

Folgen Sie uns auf

Bleiben Sie über die neuesten technischen Neuigkeiten auf dem Laufenden

Geben Sie einfach Ihre E-Mail-Adresse ein und wir kümmern uns um den Rest :

Mit Ihrer Anmeldung stimmen Sie unserer zu Nutzungsbedingungen und Datenschutzerklärung . Sie können sich jederzeit abmelden.