رصد جديد.. الفيزيائيون يكتشفون الموجة الخلفية لانفجار الكون الأول

الكشف عن بلازما كوارك-غلوون يفتح آفاقًا جديدة لفهم الكون الأول

نجح فريق دولي من الفيزيائيين في إنتاج ظروف تعيد محاكاة الحالة البدائية للكون خلال أول مللي ثانية عقب الانفجار العظيم، حيث بينت نتائج البحث أن الكون حينها لم يكن غازًا من الجسيمات، بل كان يشبه سائلًا عالي الكثافة يعرف بـ «بلازما كوارك-غلوون»، وذلك عقب رصد موجة خلف جسيم دقيق اخترق هذه البلازما داخل مصادم الهادرونات الكبير

كيف يوضح بلازما كوارك-غلوون طبيعة الكون الأول؟

تكمن أهمية بلازما كوارك-غلوون في كونها تمثل حالة المادة البدائية التي كانت تملأ الكون milliseconds فقط بعد الانفجار العظيم، وتنشأ عن تصادمات الذرات الثقيلة بسرعات قصوى تقارب سرعة الضوء، مما يصنع سائلًا فائق الحرارة والكثافة تختلف خصائصه عما هو معتاد للغازات. هذه البلازما تحرر الكواركات والغلوونات من قيود النواة وتسمح لها بالتحرك بحرية، مما يؤكد أن الكون الأول لم يكن مكونًا بجسيمات متناثرة بل بمنظومة متماسكة تشبه الحساء السائل.

ما هي الأدلة التي تؤكد وجود بلازما كوارك-غلوون؟

أحد الأدلة الرئيسية تمثل في رصد موجة خلف جسيم كوارك طاقة عالية أثناء مروره داخل البلازما، هذه الموجة أشبه بالأثر الذي يتركه القارب في الماء، وقد تمكن العلماء من تحديد هذا الأثر باستخدام جسيم بوزون Z الذي لا يتفاعل مع المادة المحيطة بالبلازما، مما سمح بقياس التغيرات الدقيقة في المادة. أظهرت النتائج انخفاضًا ضئيلًا في إنتاج الجسيمات خلف الكوارك؛ هذه الظاهرة تؤكد وجود بلازما ذات خصائص لزجة تمنع تعويض الفجوة بسرعة، مما يكشف عن طبيعة متماسكة وشبه عسلية لهذه الحالة البدائية للمادة.

كيف يساعد بلازما كوارك-غلوون في دراسة أصل الكون؟

إن بلازما كوارك-غلوون تمثل المفتاح لفهم تطور المادة من اللحظات الأولى للكون وحتى تكوين الذرات المعروفة اليوم، حيث تشكلت البروتونات والنيوترونات لاحقًا من تبلور هذه البلازما. وبفضل تصادمات الأيونات الثقيلة داخل مصادم الهادرونات، يمكن الآن محاكاة هذه الظروف في المختبرات الحديثة ودراسة خواص هذه الحالة الغريبة، الأمر الذي يعزز فهمنا لعملية نشوء المادة وتطور الكون قبل أن يصبح مرئيًا عبر التلسكوبات.

• تسريع النوى الذرية الثقيلة إلى سرعات قريبة من الضوء.
• تصادم النوى لتكوين بلازما كوارك-غلوون لحظيًا.
• استخدام بوزونات Z لرصد وتأشير اتجاه وطاقة الكواركات.
• تحليل انخفاض إنتاج الجسيمات خلف الكواركات لاستخلاص خصائص البلازما.
• فهم تأثيرات لزوجة البلازما على انتقال الطاقة والزخم بين الجسيمات.

هذا البحث يحمل إشارات مباشرة لفهم المادة في كبسولة زمنية تكاد تكون غير ملموسة، إذ يتيح رؤية أن الكون في بداياته كان يمتلك خصائص مميزة غير متوقعة، وتلك الظواهر تعد حجر الأساس لأي محاولات مستقبلية لفك ألغاز تطور الفضاء والزمان.