Direct na de oerknal bestond het universum uit een exotische vloeistof van losse deeltjes. Wetenschappers van CERN hebben nu voor het eerst bewijs gevonden dat deze ‘oersoep’ zich daadwerkelijk als een vloeistof gedraagt: deeltjes die erdoorheen vliegen, laten een spoor achter zoals een boot dat doet in water.
In de eerste microseconden na de oerknal was het heelal zo onvoorstelbaar heet dat materie niet kon bestaan zoals wij dat kennen. In plaats daarvan was er een soort plasma van quarks en gluonen, de bouwstenen waaruit protonen en neutronen later zouden ontstaan. Fysici noemen dit het quark-gluonplasma, of kortweg QGP.
Om dit oermateriaal te bestuderen, laten wetenschappers bij de Large Hadron Collider (LHC) in Genève loodkernen met extreme snelheden op elkaar botsen. Bij zulke botsingen ontstaat kort een minuscuul druppeltje van datzelfde plasma dat vlak na de oerknal het hele universum vulde.
De wetenschappers onderzochten nu hoe dit plasma zich gedraagt. Meerbepaald keken ze naar zogeheten Z-bosonen. Dat zijn deeltjes die dwars door het plasma heen vliegen zonder ermee te reageren. Door te meten wat er gebeurt met andere deeltjes in de buurt van zo’n Z-boson, konden ze zien hoe het plasma reageert wanneer er een energierijk deeltje doorheen schiet.
Kielzog van een boot
Het plasma, zo blijkt uit de studie, gedraagt zich als een vloeistof. Wanneer een deeltje erdoorheen raast, ontstaat er een soort golfbeweging. Vergelijk het met het kielzog achter een speedboot. Aan de voorkant van het bewegende deeltje hoopt materiaal zich op en aan de achterkant ontstaat een ‘gat’ waar minder deeltjes te vinden zijn.
Dit is de eerste keer dat wetenschappers dit effect direct hebben kunnen waarnemen. De metingen komen overeen met theoretische modellen die voorspellen dat het quark-gluonplasma zich gedraagt als een bijna perfecte vloeistof met extreem weinig wrijving.
Over de auteur
