Ученые воссоздали процесс сверхбыстрого расширения Вселенной в первые мгновения после Большого взрыва, наблюдая за расширением самой холодной жидкости на Земле. Об этом сообщил журнал Physical Review X.

Авторы работы смогли воспроизвести этот процесс в лаборатории Университета Мэриленда, который ялвяется одним из самых холодных мест на Земле. Они использовали экзотическую форму материи, так называемый конденсат Бозе-Эйнштена.

Процесс представляет собой необычную форму материи, похожую на газ и жидкость одновременно, которая ведет себя как один атом и обладает типичными атомными свойствами, благодаря чему можно легко манипулировать свойствами подобных искусственных «атомов» и использовать их как ячейки памяти квантовых компьютеров и в качестве аналогов многих причудливых физических объектов.

Авторы работы создали небольшое облачко конденсата Бозе — Эйнштейна из атомов натрия и закрутили своеобразный «бублик», чтобы создать аналог материи Вселенной времен Большого взрыва.

С помощью лазеров они его сжали и проследили за расширением данного набора атомов, который вел себя как квантовый объект. По словам исследователей, это имитировало то, что материя Вселенной была изначально однородной и одинаковой по своим свойствам и только после появления «эха» Большого взрыва ее структура поменялась.

Эксперимент показал, что внутри расширяющегося кольца из атомов натрия возникали фактически те же колебания, а также зоны относительно высокой и низкой плотности, предсказывающиеся большинством современных космологических моделей.

Также оказалось, что внутри этого кольца появились такие же зоны турбулентности и очаги нестабильности, которые, вероятно, разогрели Вселенную до высоких температур после ее первоначального резкого охлаждения в результате сверхбыстрого расширения.

Авторы работы рассказали, что такие модели Большого взрыва можно использовать для быстрой проверки новых космологических теорий, которые предполагают другие сценарии расширения Вселенной или поясняют иные детали процесса ее рождения.