Detail Baru tentang Apa yang Terjadi di Mikrodetik Pertama Big Bang

Sekitar 14 miliar tahun yang lalu, alam semesta kita berubah dari jauh lebih panas dan lebih padat menjadi mengembang secara radikal -- sebuah proses yang oleh para ilmuwan dinamai 'The Big Bang'.

Dan meskipun kita tahu bahwa ekspansi cepat ini menciptakan partikel, atom, bintang, galaksi, dan kehidupan seperti yang kita kenal sekarang, detail bagaimana semua itu terjadi masih belum diketahui.

Gambar: 2.bp.blogspot.com

Sekarang sebuah studi baru yang dilakukan oleh para peneliti dari University of Copenhagen mengungkapkan wawasan tentang bagaimana semuanya dimulai.

"Kami telah mempelajari zat yang disebut Plasma Quark-Gluon yang merupakan satu-satunya materi, yang ada selama mikrodetik pertama Big Bang. Hasil kami memberi tahu kami kisah unik tentang bagaimana plasma berevolusi pada tahap awal alam semesta," jelas You Zhou, Associate Professor di Institut Niels Bohr, Universitas Kopenhagen.

"Pertama plasma yang terdiri dari quark dan gluon dipisahkan oleh ekspansi panas alam semesta. Kemudian potongan-potongan quark direformasi menjadi apa yang disebut hadron. Hadron dengan tiga quark membuat proton, yang merupakan bagian dari inti atom. Inti-inti ini adalah blok bangunan yang membentuk bumi, diri kita sendiri, dan alam semesta yang mengelilingi kita," tambahnya.

Dari fasih dan lancar hingga blok bangunan kehidupan yang kuat

Plasma Quark-Gluon (QGP) hadir pada 0,000001 detik pertama Big Bang dan setelah itu menghilang karena ekspansi.

Tetapi dengan menggunakan Large Hadron Collider di CERN, para peneliti dapat menciptakan kembali materi pertama ini dalam sejarah dan menelusuri kembali apa yang terjadi padanya.

"Collider menghancurkan ion-ion dari plasma dengan kecepatan tinggi -- hampir seperti kecepatan cahaya. Ini membuat kita dapat melihat bagaimana QGP berevolusi dari materinya sendiri menjadi inti atom dan blok bangunan kehidupan," kata Anda Zhou.

“Selain menggunakan Large Hadron Collider, para peneliti juga mengembangkan algoritma yang mampu menganalisis ekspansi kolektif dari lebih banyak partikel yang dihasilkan sekaligus, daripada sebelumnya. Hasil mereka menunjukkan bahwa QGP dulunya adalah bentuk cair yang lancar dan bahwa ia membedakan dirinya dari hal-hal lain dengan terus-menerus mengubah bentuknya dari waktu ke waktu.

“Sudah lama para peneliti mengira plasma adalah suatu bentuk gas, tetapi analisis kami mengkonfirmasi pengukuran tonggak terbaru, di mana Hadron Collider menunjukkan bahwa QGP lancar dan memiliki tekstur lembut yang halus seperti air. Detail baru yang kami berikan adalah bahwa plasma telah berubah bentuknya dari waktu ke waktu, yang cukup mengejutkan dan berbeda dari materi lain yang kita ketahui dan apa yang kita harapkan," kata You Zhou.

Satu langkah lebih dekat dengan kebenaran tentang Big Bang

Meskipun ini mungkin tampak seperti detail kecil, ini membawa kita selangkah lebih dekat untuk memecahkan teka-teki Big Bang dan bagaimana alam semesta berkembang dalam mikrodetik pertama, jelasnya.

"Setiap penemuan adalah batu bata yang meningkatkan peluang kami untuk menemukan kebenaran tentang Big Bang. Kami membutuhkan waktu sekitar 20 tahun untuk mengetahui bahwa Plasma Quark-Gluon lancar sebelum berubah menjadi hadron dan blok bangunan kehidupan. Oleh karena itu, pengetahuan baru kami tentang perilaku plasma yang terus berubah, merupakan terobosan besar bagi kami," You Zhou menyimpulkan.

Studi ini baru saja diterbitkan dalam jurnal Physics Letters B dan dilakukan oleh You Zhou bersama Zuzana Moravcova, yang merupakan PhD di Niels Bohr Institute di University of Copenhagen.