Ученые нашли способ определить, какие частицы материи возникли сразу после Большого взрыва, а какие появились позже. Исследование, опубликованное в журнале Physics Letters B, показало, что большая часть материи образовалась позднее, чем мы предполагали.
На заре своего существования Вселенная представляла собой раскаленную смесь субатомных частиц. Если температура ядра Солнца составляет около 15 миллионов градусов Цельсия, то ранняя Вселенная была горячее примерно в 250 000 раз!
Обычная материя, которая окружает нас, состоит из протонов и нейтронов. Однако экстремальные температуры ранней Вселенной не давали этим частицам сформироваться. Столкновения атомов в ускорителях частиц позволяют ученым понять, как именно создавалась материя на заре времен.
Известные нам частицы образовались либо в результате столкновений кварков и глюонов, либо в результате последующих столкновений других частиц. Эти более поздние столкновения начали происходить через 0,000001 секунды после Большого взрыва, когда образованные из кварков частицы начали взаимодействовать друг с другом.
В 1990-х годах физики обнаружили, что некоторые частицы образовывались в изобилии в результате более поздних столкновений, последовавших за фазой начального формирования Вселенной. Например, D-мезоны могут взаимодействовать, создавая чрезвычайно редкую частицу чармоний, состоящую из двух кварковых мезонов.
Результаты нового эксперимента показали, что более 70% измеренного чармония могли быть образованы в результате поздних реакций столкновения частиц. Число частиц, образовавшихся в таких реакциях, оказалось значительно выше ожидаемого.
Это открытие позволяет предположить, что большая часть материи во Вселенной могла возникнуть не в результате первоначальных столкновений субатомных частиц, а в результате более поздних, произошедших спустя доли секунды после Большого взрыва.
Данное открытие углубляет наши знания о происхождении материи. Оно помогает определить, сколько материи было создано в первые доли секунды после Большого взрыва по сравнению с тем, сколько материи было создано в результате более поздних реакций по мере расширения Вселенной.
Читайте также: Темная материя может формировать взрывающиеся звезды – их обнаружение может помочь выяснить, из чего она состоит
