Ученые выяснили, как появилась материя во Вселенной

Физики многие десятилетия пытаются понять, как возникла материя во Вселенной, из которой состоят звезды, планеты и конечно же люди и остальные живые существа. Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Physics Letters B, воссоздали условия Большого взрыва в ускорителе частиц и выяснили, что большая часть материи была создана не тогда, когда предполагалось ранее, пишет Earth.

Чтобы создать условия ранней Вселенной, а если быть точнее, то самые первые секунды после Большого взрыва, физики использовали ускоритель частиц, где сталкивали атомы почти со скоростью света. Таким образом они стали ближе к полному пониманию происхождения материи во Вселенной.

Для начала нужно понимать, что в первые секунды, и даже микросекунды после Большого взрыва, Вселенная представляла собой чрезвычайно горячее место. Если температура в ядре Солнца составляет примерно 15 млн градусов Цельсия, то сразу после Большого взрыва температура Вселенной была примерно в 250 тысяч раз выше.

Из-за такой высокой температуры не могли возникнуть протоны и нейтроны, которые являются главными строительными блоками материи. Вместо этого возникли самые крошечные из известных частиц – кварки и глюоны. Со временем температура Вселенной снизилась, космос начал стремительно расширяться и самые мелкие частицы начали сталкиваться друг с другом. Таким образом появились нейтроны и протоны, которые являются основой атомов, из которых состоит окружающая нас материя в разных формах.

Но эти частицы могли быть созданы либо из изначальной смеси кварков и глюонов, либо же в результате дальнейших взаимодействий между частицами, которые произошли позже.

Уже несколько десятилетий физикам известно, что элементарные частицы D-мезоны при столкновении могут создавать чрезвычайно редкую частицу чармоний. Основное значение взаимодействия мезонов, которые состоят из двух кварков, оставалось долгое время непонятным. Но теперь физики использовали полученные данные для оценки силы этого взаимодействия.

Как показало исследование, ученые пришли к неожиданным результатам. Оказалось, что более 70% чармония, происходит из этих более поздних взаимодействий. Это значит, что подавляющая часть всей материи во Вселенной была создана не в результате самых первых взаимодействий кварков и глюонов сразу после Большого взрыва, а позже. Хотя раньше предполагалось обратное.

Новое исследование имеет огромное значение для полного понимания происхождения материи во Вселенной. По слова физиков, для полного понимания результатов экспериментов на ускорителях частиц нужно игнорировать частицы, которые созданы во время более поздних столкновений. Материя, происходящая из самой первой смеси частиц, действительно раскрывает условия в самой ранней Вселенной.

Это исследование не только проясняет происхождение материи, но и направлено на решение вопросов, связанных с темной материей и энергией, которые продолжают озадачивать физиков.