Teave

Osakekiirendil on lihtsalt simuleeritud põrkuvad neutrontähed

Osakekiirendil on lihtsalt simuleeritud põrkuvad neutrontähed

Kunagi on täheldatud ainult ühte neutronitähe kokkupõrget. See tähendab, et kosmiliste nähtuste kohta on vähe andmeid. Meil on mõned vastused paljudele küsimustele, mis tekivad siis, kui mõelda, mis juhtub, kui nii suured esemed kokku põrkavad.

Õnneks saab tingimusi Maal osaliselt simuleerida tänu GSI raskele ioonkiirendile.

SEOTUD: Uurijad ütlevad nüüd, et mustad augud võivad vormida ilma tähtede kokkupanekuta

Kokkupõrked tähed, põrkuvad osakesed

Müncheni tehnikaülikooli ja Saksamaa raske iooniuuringute keskuse GSI Helmholtzi keskuse (HADES koostöö) teadlased kasutasid hiljuti GSI raske ioonkiirendit, et simuleerida neutronide kokkupõrget just siin Maa peal.

Nagu Science Alert teatab, on mõned raskete ioonide kokkupõrgetes olevad tingimused sarnased neutronitähtede kokkupõrgetega. Eelkõige meenutavad tihedused ja temperatuurid kahe neutrontähe tohutut mõju.

Samamoodi tekitatakse neutronitähtede kokkupõrgetes virtuaalseid footoneid, need osakesed võivad ilmneda ka siis, kui kaks rasket iooni põrkavad kokku valguse kiiruse lähedastel kiirustel.

Kuid virtuaalseid footoneid esineb väga harva ja need on üsna nõrgad.

"Pidime registreerima ja analüüsima umbes 3 miljardit kokkupõrget, et lõpuks rekonstrueerida 20 000 mõõdetavat virtuaalset footonit," ütles TUM-i füüsik Jürgen Friese pressiteate vahendusel.

Tšerenkovi kiirguse tuvastamine

Nõrkade osakeste tuvastamiseks kavandas meeskond suure kohandatud kaamera - 1,5 ruutmeetrit -, mis suudab tuvastada nõrgad Tšerenkovi kiirgusmustrid, mis tekivad virtuaalsete footonite laguproduktidest.

"Kahjuks on virtuaalsete footonite kiiratav valgus äärmiselt nõrk. Nii et meie katse nipp seisnes valgusmustrite leidmises," ütles Friese.

"Neid ei saanud kunagi palja silmaga näha. Seetõttu töötasime välja mustrituvastustehnika, kus 30 000 pikslist fotot rasteritakse mõne mikrosekundiga elektrooniliste maskide abil. Seda meetodit täiendavad närvivõrgud ja tehisintellekt."

Uuringute abil tegi meeskond kindlaks, et kaks kokkupõrget neutronitähte, kummalgi mass 1,35 korda suurem kui Päike, eraldaks temperatuure800 miljardit soojakraadi. Sellised kokkupõrked sulavad seetõttu rasked tuumad kokku.

Sissevaade varases universumis

Vähe sellest, katse annab ülevaate kvark-ainest (QCD-ainest), mis oli universumi hetkedes pärast Suurt Pauku levinud.

"Kvarkide ja gluunide plasma siirdus varases universumis nukleonidesse ja teistesse hadrooniga seotud olekutesse," selgitavad teadlased oma artiklis.

"Arvatakse, et kompaktsete täheobjektide, näiteks neutrontähtede sisemuses eksisteerivad sarnased aineolud madalamatel temperatuuridel. Sellise kosmilise aine moodustumine raskete ioonide kokkupõrgetes annab juurdepääsu QCD aine mikroskoopilise struktuuri uuringutele femtoskaalas. "

Uuring on avaldatud aastalLoodusfüüsika.


Vaata videot: TOP 10 ebausaldusväärset diiselmootorit. Subtiitrid! (Mai 2021).