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Freitag, 28.07.2017
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Universum früher flüssig?

Trennung von Quarks und Gluonen gelungen

Neueste Experimente am National Laboratory in Brookhaven deuten darauf hin, dass das Universum in seiner ganz frühen Phase flüssig war. Bis vor kurzem dachten die Forscher noch, dass die beteiligten Quarks und Gluonen nur ein Gas bilden können. Die neuesten Ergebnisse des RHIC zeigen jedoch, dass sich diese Elementarteilchen unter extremen Bedingungen beim Phasenübergang in normale Materie wie eine Flüssigkeit verhalten.
Urknall

Urknall

Mithilfe des relativistischen Schwerionenbeschleunigers (RHIC) ist es möglich, einen Zustand von Materie herzustellen, in dem die Quarks und Gluonen bei Temperaturen von über einer Billion Grad Celsius frei existieren können. Das entspricht dem Zustand, in dem sich das Universum in der ersten Mikrosekunde nach dem Urknall befand. Später wurden die Quarks und Gluonen dann zu Bestandteilen der Elementarteilchen, aus denen das sichtbare Universum heute besteht.

Bis vor kurzem dachten die Forscher noch, dass die beteiligten Quarks und Gluonen bei der Entstehung des Universums ein Gas bildeten. Unter den vergleichbaren Extrembedingungen im RHIC verhalten sich diese Teilchen jedoch beim Phasenübergang in normale Materie wie eine Flüssigkeit. „Es ist sehr wahrscheinlich, dass das Universum genau diese Entwicklung genommen hat“, sagt Jens Jørgen Gaardhøje, Leiter der dänischen Forschergruppe, die an den Experimenten beteiligt ist. „Von einem idealen Gas mit Quarks und Gluonen in den ersten Momenten, über eine flüssige Phase bis hin zur heutigen Materie.“

Der RHIC ist in der Lage, polarisierte Protonstrahlen mit ungeheurer Energie sowie unpolarisierte Strahlen schwererer Atomkerne von Deuterium bis Gold mit einer Energie von 200 Gigaelektronenvolt je Nukleon-Paar zur Kollision zu bringen. Gluonen sind die Träger der starken Wechselwirkung, die die Quarks in den Elementarteilchen zusammenhalten.
(University of Copenhagen, 20.04.2005 - PJÖ)
 
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