מֵידָע

מאיץ חלקיקים בדיוק הדמה כוכבי נויטרונים מתנגשים

מאיץ חלקיקים בדיוק הדמה כוכבי נויטרונים מתנגשים

רק התנגשות כוכב נויטרונים אחת נצפתה אי פעם. פירוש הדבר שיש מעט נתונים על התופעות הקוסמיות. יש לנו כמה תשובות לשאלות הרבות שעולות כשאתה תוהה מה קורה כאשר חפצים כה מסיביים מתנגשים.

למרבה המזל, ניתן לדמות חלקית את התנאים בכדור הארץ, הודות למאיץ היונים הכבד של ה- GSI.

קשורים: חוקרים אומרים כעת כי חורים שחורים עשויים להיווצר ללא כוכבים קורסים

כוכבים מתנגשים, חלקיקים מתנגשים

מדענים באוניברסיטה הטכנית במינכן ובמרכז GSI הלמהולץ למחקר יונים כבדים בגרמניה (שיתוף הפעולה של HADES) השתמשו לאחרונה במאיץ יונים כבד GSI כדי לדמות התנגשות נויטרונים, ממש כאן על כדור הארץ.

כפי שמדווח Alert Science, חלק מהתנאים בהתנגשויות יונים כבדות דומים לאלו של התנגשויות כוכבי נויטרונים. במיוחד הצפיפות והטמפרטורות דומים להשפעה העצומה של שני כוכבי נויטרונים.

באותו אופן, פוטונים וירטואליים מיוצרים בהתנגשויות כוכבי נויטרונים, חלקיקים אלה יכולים להופיע גם כאשר שני יונים כבדים מתנגשים במהירויות הקרובות למהירות האור.

עם זאת, פוטונים וירטואליים מופיעים לעתים רחוקות מאוד והם חלשים למדי.

"היינו צריכים להקליט ולנתח כ -3 מיליארד התנגשויות כדי לשחזר סופית 20,000 פוטונים וירטואליים מדידים", אמר פיזיקאי TUM, יורגן פריז, בהודעה לעיתונות.

איתור קרינת צ'רנקוב

כדי לזהות את החלקיקים החלשים, הצוות עיצב מצלמה מותאמת אישית גדולה - 1.5 מ"ר - שיכולה לזהות את דפוסי הקרינה החלשים של צ'רנקוב שנוצרו על ידי תוצרי ריקבון של פוטונים וירטואליים.

"למרבה הצער האור שנפלט על ידי הפוטונים הווירטואליים חלש ביותר. לכן הטריק בניסוי שלנו היה למצוא את דפוסי האור," אמר פריז.

"לעולם לא ניתן היה לראותם בעין בלתי מזוינת. לפיכך פיתחנו טכניקה לזיהוי תבניות בה משוחזרת צילום של 30,000 פיקסלים בכמה מיקרו-שניות באמצעות מסכות אלקטרוניות. שיטה זו משלימה ברשתות עצביות ובינה מלאכותית.

באמצעות המחקר שלהם, הצוות קבע ששני כוכבי נויטרונים מתנגשים, כל אחד עם מסה פי 1.35 גדול יותר מאשר השמש, היה פולט טמפרטורות של800 מיליארד מעלות צלזיוס. התנגשויות כאלה, אם כן, ממיסות גרעינים כבדים.

תובנות על היקום המוקדם

לא רק זאת, הניסוי מספק תובנה לגבי חומר הקווארק (חומר QCD) שהיה נפוץ ביקום רגעים אחרי המפץ הגדול.

החוקרים מסבירים במאמרם: "פלזמה של קווארקים וגלואונים עברה לגרעינים ולמצבים קשורים אחרים של הידרוניק.

"מצבים דומים של חומר, בטמפרטורות נמוכות יותר, מאמינים שעדיין קיימים בפנים של עצמים כוכבים קומפקטיים, כמו כוכבי נויטרונים. היווצרות חומר קוסמי כזה בהתנגשויות יונים כבדות מספקת גישה למחקרים על המבנה המיקרוסקופי של חומר ה- QCD. בקנה המידה. "

המחקר פורסם בטבע פיזיקה.


צפו בסרטון: יורם קירש: חומר אפל ואנרגיה אפלה (דֵצֶמבֶּר 2021).