Big Bang : la première matière était peut-être un « liquide parfait » !

Selon la théorie du Big Bang, l’univers s’est formé il y a à peu près 14 milliards d’années. Au début, il n’y avait rien. C’est ce phénomène qui a donc permis aux particules, aux planètes, aux étoiles et aux galaxies, bref tout ce qui existe, d’émerger.

Toutefois, en dépit de nos capacités technologiques actuelles, nous ne sommes pas encore parvenus à percer tous les secrets de cet évènement. Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’université de Copenhague, au Danemark, apporte aujourd’hui un détail clé qui pourrait changer la donne. En effet, l’équipe pense savoir comment le plasma a évolué à la naissance de l’univers.

Une étude portant sur le Plasma Quark-Gluon

Pour rappel, au tout début de l’univers, c’est-à-dire quelques secondes après le big bang, il faisait relativement chaud. Les scientifiques continuent de s’interroger sur la façon dont la matière chaude, appelée plasma quark-gluon, ou QGP, s’est refroidie.

En raison de cette ambigüité, You Zhou, professeur associé à l’université de Copenhague, et ses collègues ont décidé de se focaliser sur ladite matière. « Nous avons étudié une substance appelée Plasma Quark-Gluon (PQG) qui était la seule matière qui existait pendant la première microseconde du Big Bang », a-t-il expliqué, rapporte Scitechdaily.

Le LHC sollicité

Pour ce faire, l’équipe a étudié des données obtenues à partir d’une expérience impliquant le grand collisionneur de hadrons (LHC) de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN). L’expérience en question consistait à faire entrer en collision des particules de plomb à 99,999 % de la vitesse de la lumière.

Grâce à cela, les chercheurs ont réussi à créer ce qu’ils pensent être la première apparue après le big bang. Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Physics Letter B le 11 mai dernier. « Nos résultats nous racontent une histoire unique sur la façon dont le plasma a évolué au tout début de l’univers », a ajouté le professeur Zhou, selon le site Interestingengineering.

Une texture douce et lisse

Les physiciens ont déclaré que les données obtenues à partir du LHC étaient suffisamment précises pour affirmer que la matière initiale était un liquide. Une découverte qui contredit l’hypothèse selon laquelle le plasma aurait été de forme gazeuse. En effet, ils ont constaté que le PQG avait une texture douce et lisse « comme celle de l’eau ».

Bien que la matière chaude ne soit restée dans cet état que pendant quelques microsecondes, l’équipe a tout de même pu exploiter les données pour créer des simulations informatiques. Cette approche leur a permis de comprendre les propriétés de la matière. Ils savent aussi désormais comment celle-ci a changé entre l’instant où elle s’est formée et le moment où elle s’est condensée sous forme de hadrons.

« Le plasma composé de quarks et de gluons a d’abord été séparé par l’expansion chaude de l’univers. Puis les morceaux de quarks se sont reformés en ce qu’on appelle “hadrons”. Un hadron avec trois quarks produit un proton, qui fait partie des noyaux atomiques. Ces noyaux sont les blocs de construction qui constituent la terre, nous-mêmes et l’univers qui nous entoure », a écrit le professeur Zhou, selon nos confrères de Medium.