Alam semesta awal sangat panas, 250.000 kali lebih panas daripada inti matahari kita. Pada suhu ekstrem seperti itu, proton dan neutron—bahan penyusun materi—tidak mungkin terbentuk.

Untuk memahami bagaimana materi terbentuk, ilmuwan menciptakan kembali kondisi intens ini menggunakan akselerator partikel, yang menghancurkan atom-atom dengan kecepatan hampir sama dengan kecepatan cahaya.

Dengan mengukur partikel yang dihasilkan dalam tumbukan ini, ilmuwan dapat menyusun cerita tentang bagaimana materi terbentuk.

Partikel yang mereka amati dapat berasal dari kuark dan gluon yang sangat panas atau dari reaksi yang terjadi kemudian.

Reaksi-reaksi selanjutnya ini dimulai hanya 0,000001 detik setelah Big Bang, ketika partikel komposit yang terbuat dari kuark mulai berinteraksi satu sama lain.

Perhitungan terkini telah mengungkapkan bahwa hingga 70% dari beberapa partikel yang diukur berasal dari reaksi-reaksi selanjutnya ini, bukan dari kondisi awal alam semesta awal.

Penelitian yang sangat penting ini dipublikasikan dalam jurnal Physics Letters B.

Penemuan ini meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana materi terbentuk di alam semesta.

Penemuan ini membantu para ilmuwan menentukan bagian materi di sekitar kita yang berasal dari sepersekian detik pertama setelah Big Bang dan bagian mana yang terbentuk dari reaksi-reaksi selanjutnya saat alam semesta mengembang.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa sejumlah besar materi terbentuk lebih lambat dari yang diperkirakan sebelumnya.

Untuk menafsirkan hasil percobaan penumbuk secara akurat, para ilmuwan perlu memisahkan partikel yang terbentuk dalam reaksi-reaksi selanjutnya dari partikel yang terbentuk dalam sup subatomik awal.

Pada tahun 1990-an, fisikawan menemukan bahwa partikel-partikel tertentu, seperti meson D, terbentuk dalam jumlah besar dari reaksi-reaksi selanjutnya.

Meson-meson D ini dapat bergabung untuk menciptakan partikel langka yang disebut charmonium.

Namun, mengukur charmonium merupakan tantangan karena kelangkaannya, yang menyebabkan perdebatan tentang signifikansi efek ini.

Eksperimen terbaru memberikan data baru tentang produksi charmonium dan meson D dalam penumbuk.

Para fisikawan dari Universitas Yale dan Universitas Duke menggunakan data ini untuk menghitung kekuatan efeknya, dan menemukan bahwa efeknya jauh lebih besar dari yang diharapkan.

Mereka menyimpulkan bahwa lebih dari 70% charmonium yang diukur dapat dihasilkan dari reaksi ini.

Saat sup panas partikel subatomik mendingin, ia mengembang dengan cepat dalam bentuk bola api.

Proses ini terjadi dalam waktu kurang dari seperseratus waktu yang dibutuhkan cahaya untuk melintasi atom, sehingga menyulitkan para ilmuwan untuk memahami ekspansi tersebut secara menyeluruh.

Perhitungan baru menunjukkan bahwa meskipun terjadi ekspansi yang cepat, sejumlah besar charmonium diproduksi.

Temuan ini membawa para ilmuwan lebih dekat untuk memahami asal-usul materi.

Singkatnya, wawasan baru ini mengungkapkan bahwa sebagian besar materi di sekitar kita terbentuk lebih lambat dari yang kita duga sebelumnya.

Penelitian ini membantu para ilmuwan membedakan antara partikel yang terbentuk selama alam semesta awal dan yang terbentuk kemudian, membawa kita selangkah lebih dekat untuk mengungkap rahasia awal mula alam semesta.