Universet var flytende

Partikkelkollisjoner. Partikkelspor etter den første 7 terraelektronvolts kollisjonen mellom to protoner i Alice-detektoren i Cern. Foto: Cern.
Partikkelkollisjoner. Partikkelspor etter den første 7 terraelektronvolts kollisjonen mellom to protoner i Alice-detektoren i Cern. Foto: Cern.

Etter å ha smelt sammen blyioner i noe nær lyshastighet finner fysikerne ved Large Hadron Collider (LHC) at Universet oppførte seg som en væske i øyeblikkene like etter Big Bang.

Denne artikkelen er over ett år gammel og kan innholde utdatert informasjon

Inntil nylig akselererte LHC kun protoner og kolliderte dem inni partikkelakseleratoren , hovedsakelig på jakt etter det beryktede Higgsbosonet og andre eksotiske partikler , melder Discovery News.

Men tidligere denne måneden tilførte man tyngre blyioner i LHC. I tre uker har blyionene sust rundt i akseleratoren i høy hastighet, og kollidert med blyioner på vei fra motsatt hold.

- Eksperimentet går ut på å kollidere to blyioner, som er de største atomkjernene vi praktisk bruker i slike eksperimenter. Håpet er å smelle dem sammen så hardt at de smelter sammen til et eller annet. Vi vet ikke hva, sier fysiker Bjørn Samset ved Cicero, senter for klimaforskning.

Han har deltatt ved eksperimentene i Cern.

Les også: - Aner ikke hva naturen har på lager

«Mikro-Big Bang»

Blyioner er langt større enn protoner, og har dermed høyere energi. Når de kolliderer utløser de så mye energi at fysikerne ofte kaller det «mikro-Big Bang».

Hver kollisjon kan, ganske bokstavelig talt, gjenskape forholdene kort tid etter Big Bang, for omkring 13,75 milliarder år siden. I et kort øyeblikk hadde disse små Big Bangene en anslått temperatur på mer enn 500.000 ganger den man finner i solens kjerne.

Dette gir detektoren Alice mulighet til å se hvordan materie oppførte seg like etter Universets fødsel.

Det er allerede kjent at kollisjonene i partikkelakseleratorer kan produsere et merkelig urstoff kjent som «kvark-gluon plasma », en tilstand materie hadde like etter Big Bang.

- Det vi vet er at like etter at det ble til var hele Universet pakket veldig tett sammen, og det var veldig varmt. Det vi gjør i disse eksperimentene er å gjenskape forholdene som rådet i det tidlige Univers, sier Samset.

- Blyioneksperimentet begynte for et par uker siden, og allerede ser vi noen veldig spesielle bilder. Det ser ut som om vi har fått til et slags smeltet stoff, sier han.

- Hvis man tenker seg at man kaster en ball, hvis den krasjer mot en annen ball flyr de i hver sin retning. Men hvis man kaster den i en bøtte vann bremses den ned, og ballens energi spres ut i vannet. Det er det vi ser her. Noe treffer en slags atomkjernesuppe, en kvarksuppe.

Les også: Har fanget antimaterie

«Perfekt væske»

I dette tidsrommet vil Universet ha vært så varmt og fylt med energi at partiklene vi i dag kjenner ikke kunne dannes, og deres bestanddeler fløt «fritt» som i en ursuppe.

Kvarker og gluoner kunne ikke kondenseres til større partikler før det universelle energinivået var lavt nok.

De siste funnene gjør at fysikerne nå vet at det nyfødte Universet oppførte seg som en «perfekt væske» de 10-6 første sekundene etter at det ble til.

Resultatet har overrasket mange forskere, som spådde at LHC ville generere en plasma som oppførte seg mer som gass enn en væske.

- Man har lett etter denne typen smeltet atomkjernestoff siden tidlig 80-tall ved flere forskjellige maskiner. Ved de tidlige maskinene har man ikke hatt nok energi til å klare det. Ved en maskin i New York som har vært i drift siden 90-tallet så man de første tegnene på at noe ikke oppførte seg helt som vanlig ved disse kollisjonene, sier Samset.

- Man kan følge tidsutviklingen til eksplosjonene over tid, og de oppfører seg som om det har blitt laget en veldig tett og varm vanndråpe, det man kaller en «perfekt væske».

- Tegnene på denne supervæsken kommer med en gang, og den oppfører seg fortsatt akkurat som en perfekt væske. Nå vet vi at vi er over et kritisk energinivå. Atomkjernen må ha smeltet, og når man vet hvor mye energi som er inni der vet man hva det tilsvarer i forhold til universets alder. Dette tilsvarer de første 2-3 sekundene av Universets levetid, og når stoffet i LHC oppfører seg som en perfekt væske kan vi tro at hele Universet har gjort det.

- Hvorfor smelter ikke maskinen?
- Eksplosjonen gjelder bare et bittelite område, og det varer svært kort tid. Det er enorme mengder energi for en atomkjerne, men vil ikke berøre resten av verden fordi atomkjernene er så små.

Les flere nyheter på ABC Nyheters forside

Personvernpolicy