Інформація

Прискорювач частинок щойно змоделював зіткнення нейтронних зірок

Прискорювач частинок щойно змоделював зіткнення нейтронних зірок

Ніколи не спостерігалося лише одне зіткнення нейтронних зірок. Це означає, що даних про космічні явища мало. Ми маємо декілька відповідей на безліч питань, які виникають, коли цікаво, що відбувається, коли такі масивні предмети стикаються.

На щастя, умови можна частково змоделювати на Землі завдяки прискорювачу важких іонів GSI.

ПОВ'ЯЗАНІ: ДОСЛІДНИКИ ТЕПЕР ВІДКАЖАЮТЬ, ЩО ЧОРНІ ДІРКИ МОЖУТЬ УТВОРИТИ БЕЗ ЗГІРКІ

Зірки, що стикаються, частинки, що стикаються

Вчені з Технічного університету Мюнхена та Центру досліджень важких іонів GSI Гельмгольца в Німеччині (Співпраця HADES) нещодавно використовували прискорювач важких іонів GSI для моделювання нейтронного зіткнення прямо тут, на Землі.

Як повідомляє Science Alert, деякі умови зіткнень важких іонів подібні до умов зіткнень нейтронних зірок. Щільність і температури, зокрема, нагадують величезний вплив двох нейтронних зірок.

Таким же чином віртуальні фотони утворюються при зіткненнях нейтронних зірок, ці частинки можуть також з'являтися при зіткненні двох важких іонів зі швидкістю, близькою до швидкості світла.

Однак віртуальні фотони з’являються дуже рідко і досить слабкі.

"Нам довелося зафіксувати та проаналізувати близько 3 мільярдів зіткнень, щоб остаточно реконструювати 20 000 вимірюваних віртуальних фотонів", - сказав фізик TUM Юрген Фріз у прес-релізі.

Виявлення Черенковського випромінювання

Щоб виявити слабкі частинки, команда розробила велику спеціальну камеру - 1,5 квадратних метра -, яка може виявити слабкі діаграми випромінювання Черенкова, що утворюються продуктами розпаду віртуальних фотонів.

"На жаль, світло, яке випромінюють віртуальні фотони, надзвичайно слабке. Тож фокус у нашому експерименті полягав у пошуку світлових зразків", - сказав Фріз.

"Їх ніколи не можна було побачити неозброєним оком. Тому ми розробили техніку розпізнавання зразків, при якій фотографія в 30000 пікселів розростається за кілька мікросекунд за допомогою електронних масок. Цей метод доповнюється нейронними мережами та штучним інтелектом".

В результаті своїх досліджень команда встановила, що дві нейтронні зірки, що стикаються, мають масу В 1,35 рази більше ніж Сонце, буде випромінювати температури в800 мільярдів градусів Цельсія. Отже, такі зіткнення зливають важкі ядра.

Проникнення в ранній Всесвіт

Мало того, експеримент дає уявлення про кваркову речовину (речовина КХД), яка була поширеною у Всесвіті в моменти після Великого вибуху.

"Плазма кварків і глюонів переходить у нуклони та інші адронні зв'язані стани в ранньому Всесвіті", - пояснюють дослідники у своїй роботі.

"Подібні стани речовини за нижчих температур, як вважають, все ще існують у внутрішній частині компактних зоряних об'єктів, таких як нейтронні зірки. Утворення такої космічної речовини при зіткненнях важких іонів забезпечує доступ до досліджень мікроскопічної будови речовини КХД у фемтомасштабі ".

Дослідження опубліковано вФізика природи.


Перегляньте відео: Чому Айнштайн вважав ядерну зброю неможливою Veritasium (Може 2021).