Кварк-глюонная плазма образуется при столкновении тяжелых ионов, разогнанных до околосветовых скоростей. Это состояние, при котором кварки и глюоны, обычно «запертые» внутри протонов и нейтронов, высвобождаются и образуют сверхгорячую и сверхплотную жидкость. Ученые давно предполагали, что эта плазма должна реагировать на пролетающие частицы как жидкость, но прямое наблюдение такого эффекта было сложной задачей.

Ранее исследователи пытались обнаружить следы частиц в плазме, изучая пары кварк-антикварк, которые разлетаются в противоположных направлениях. Однако в этом случае след одной частицы был неразличим в следе другой. Команда физиков из Массачусетского технологического института (США) придумала, как обойти это затруднение. Они пометили кварки Z-бозонами, нейтральными частицами, которые почти не взаимодействует с плазмой.

Затем ученые проанализировали данные 13 миллиардов столкновений тяжелых ионов и отобрали около 2000 событий, в которых рождался Z-бозон. Они зарегистрировали каждый энергетический след и, проанализировав его, однозначно выявили картину «всплесков и завихрений» в направлении, противоположном движению Z-бозона. Картина соответствует предсказаниям модели, выдвинутой Кришной Раджагопалом, физиком из МТИ.

«В нашей области давно ведутся споры о том, должна ли плазма реагировать на кварки, — сказал Ли Йенцзе, один из исследователей. — Теперь мы видим, что плазма невероятно плотная, настолько, что способна замедлять кварки и создавать брызги и вихри, как жидкость. Таким образом, кварк-глюонная плазма действительно представляет собой первобытный бульон».

Изучение характеристик этих следов — их размера, скорости, протяженности и времени затухания — позволит физикам точнее определить свойства самой плазмы и понять, как она вела себя в первые мгновения жизни Вселенной.

Господствующая космологическая теория гласит, что темная энергия способствует расширению Вселенной, и этот процесс становится все быстрее. Однако, возможно, все совсем не так, и скорость, с которой галактики разлетались друг от друга, уже начала падать. Это предположение согласуется с прошлогодними результатами наблюдений, которые показали, что воздействие темной энергии ослабевает.