Tiedot

Hiukkaskiihdyttimessä on juuri simuloitu törmääviä neutronitähtiä

Hiukkaskiihdyttimessä on juuri simuloitu törmääviä neutronitähtiä

Ainoastaan ​​yhtä neutronitähden törmäystä on koskaan havaittu. Tämä tarkoittaa, että kosmisista ilmiöistä on vähän tietoa. Meillä on muutama vastaus moniin kysymyksiin, jotka syntyvät, kun ihmettelemme, mitä tapahtuu, kun tällaiset massiiviset esineet törmäävät.

Onneksi olosuhteet voidaan osittain simuloida maapallolla GSI: n raskasionikiihdyttimen ansiosta.

LIITTYVÄT: Tutkijat sanovat nyt, että mustat aukot voivat muodostaa ilman tähtien tähtiä.

Törmäävät tähdet, törmäävät hiukkaset

Münchenin teknillisen yliopiston ja saksalaisen GSI Helmholtzin raskasionitutkimuskeskuksen (HADES-yhteistyö) tutkijat käyttivät äskettäin GSI-raskasionikiihdytintä neutronitörmäyksen simuloimiseksi täällä maan päällä.

Kuten Science Alert raportoi, jotkut olosuhteet raskaissa ionitörmäyksissä ovat samanlaisia ​​kuin neutronitähtien törmäykset. Erityisesti tiheydet ja lämpötilat muistuttavat kahden neutronitähden valtavaa vaikutusta.

Samalla tavalla virtuaalisia fotoneja tuotetaan neutronitähtien törmäyksissä, nämä hiukkaset voivat myös esiintyä, kun kaksi raskasta ionia törmäävät lähellä valon nopeutta oleviin nopeuksiin.

Virtuaalifotonit esiintyvät kuitenkin hyvin harvoin ja ovat melko heikkoja.

"Meidän oli kirjattava ja analysoitava noin 3 miljardia törmäystä rekonstruoidaksemme lopulta 20 000 mitattavaa virtuaalista fotonia", kertoi TUM-fyysikko Jürgen Friese lehdistötiedotteessa.

Cherenkov-säteilyn havaitseminen

Heikojen hiukkasten havaitsemiseksi joukkue suunnitteli suuren mukautetun kameran - 1,5 neliömetriä - joka pystyy havaitsemaan virtuaalisten fotonien hajoamistuotteiden tuottamat heikot Cherenkov-säteilykuviot.

"Valitettavasti virtuaalisten fotonien lähettämä valo on erittäin heikkoa. Joten kokeilumme temppu oli löytää valomallit", Friese sanoi.

"Niitä ei koskaan voitu nähdä paljaalla silmällä. Siksi kehitimme mallin tunnistustekniikan, jossa 30000 pikselin kuva rasteroidaan muutamassa mikrosekunnissa elektronisia naamioita käyttäen. Tätä menetelmää täydennetään hermoverkoilla ja tekoälyllä."

Tutkimuksellaan tiimi totesi, että kaksi törmäävää neutronitähteä, joista jokaisella on massa 1,35 kertaa suurempi kuin aurinko, päästää lämpötiloja800 miljardia astetta. Tällaiset törmäykset sulauttavat siis raskaat ytimet.

Oivalluksia varhaisesta maailmankaikkeudesta

Paitsi, kokeilu tarjoaa käsityksen kvarkkiaineesta (QCD-aineesta), joka oli yleistä maailmankaikkeudessa Suuren räjähdyksen jälkeen.

"Plasma kvarkeista ja gluoneista siirtyi nukleoneihin ja muihin hadronisiin sidottuihin tiloihin varhaisessa maailmankaikkeudessa", tutkijat selittävät paperissaan.

"Samankaltaisten ainetilojen, alemmissa lämpötiloissa, uskotaan edelleen olevan kompaktien tähtikohteiden, kuten neutronitähtien, sisätiloissa. Tällaisen kosmisen aineen muodostuminen raskas-ionitörmäyksissä tarjoaa pääsyn QCD-aineen mikroskooppisen rakenteen tutkimuksiin. femtoskaalassa. "

Tutkimus on julkaistuLuontofysiikka.


Katso video: Kommunikoivatko kasvit todella keskenään? (Tammikuu 2022).