A világegyetem születésének egyik legnagyobb rejtélyéhez kerülhettek közelebb a kutatók egy New York-i részecskegyorsítóban végzett kísérletnek köszönhetően.
A fizikusok olyan szokatlan jelet észleltek, amely segíthet megérteni, miként alakult át az ősrobbanás utáni, rendkívül forró anyag a ma ismert részecskékké. A kutatók eredményei a korai világegyetem fizikai viszonyairól is új információkkal szolgálhatnak.
A vizsgálatot az Egyesült Államokban, a Brookhaven Nemzeti Laboratóriumban működő Relativisztikus Nehézion-ütköztetőben (RHIC) végezték. A nemzetközi kutatómunka során mintegy egymilliárd, egymással ütköző aranyatommag adatait elemezték. A tudósok a STAR nevű detektor segítségével azt figyelték meg, hogyan oszlanak el az ütközések következtében keletkező és szétszóródó részecskék. Az eredményeket szeptember 22-én tették közzé a Physical Review Letters című tudományos folyóiratban.
A mérések során a kutatók egy váratlan jelenségre figyeltek fel. A részecskék eloszlásának bizonyos jellemzői a korábbi várakozások szerint fokozatosan változtak volna az ütközések energiájának növekedésével, az új adatokban azonban jelentős visszaesés mutatkozott. A kutatók szerint ez a szokatlan eltérés fontos nyom lehet az úgynevezett kritikus pont megtalálásához.
A kritikus pont a maganyag viselkedésének egy olyan különleges állapotára utal, amelynél megváltozhat az anyag átalakulásának módja. A hétköznapi anyag atommagjait felépítő protonok és neutronok rendkívül magas hőmérsékleten és sűrűség mellett olyan állapotba kerülhetnek, amelyben alkotóelemeik, a kvarkok és a gluonok már nem a megszokott formában viselkednek. Ezt az állapotot kvark-gluon plazmának nevezik.
A jelenség azért különösen érdekes, mert a tudósok feltételezése szerint az ősrobbanást követő első mikromásodpercekben a világegyetemet is ilyen, rendkívül forró kvark-gluon plazma töltötte ki. Ahogy a kozmosz tágult és hűlt, az anyag fokozatosan átalakult, végül kialakultak azok a protonok és neutronok, amelyek később az atommagok, az atomok, a csillagok és a bolygók építőelemeivé váltak. A kritikus pont létezésének igazolása ezért segíthetne feltárni, hogyan ment végbe ez az alapvető átalakulás.
A kutatók ugyanakkor hangsúlyozzák, hogy az új mérési eredmény önmagában még nem bizonyítja a kritikus pont létezését. A megfigyelt visszaesés egyelőre csak lehetséges jelzés, és más fizikai folyamatok is magyarázhatják a szokatlan adatokat. A kutatócsoport ezért további elemzéseket és összetett számítógépes modellekkel végzett összehasonlításokat tervez, hogy ellenőrizze, valóban az ősi anyag átalakulásának eddig keresett nyomáról van-e szó.
A kísérlet jelentősége tehát nem abban áll, hogy a fizikusok már megfejtették az ősrobbanás minden titkát, hanem abban, hogy újabb lehetséges bizonyítékot találtak a világegyetem legkorábbi korszakának megértéséhez. Ha a további vizsgálatok megerősítik az eredményeket, a felfedezés közelebb viheti a tudományt annak megértéséhez, hogyan született meg a mai világunkat felépítő anyag a kozmosz kezdeti, szélsőséges körülményei között - írja a focus.de.
