Ученые создали «нейтронную звезду» в субатомном масштабе

23.04.2021 в 02:41
0
Ученые создали «нейтронную звезду» в субатомном масштабе

Ученые создали «нейтронную звезду» в субатомном масштабе

Международная группа ученых под руководством исследователей из Мичиганского университета создала «нейтронную звезду» в субатомном масштабе, чтобы лучше узнать о загадочных свойствах материи в недрах компактных космических объектов.

О результатах эксперимента сообщается в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

Для имитации условий внутри нейтронной звезды ученые использовали ядра атомов олова, которые разогнали до двух третей скорости света с помощью ускорителя в японском центре RIKEN Nishina. Пучок направили через тонкую оловянную фольгу, чтобы разрушить ядра, которые на одну миллиардную триллионной доли секунды просуществовали в виде сверхплотного «супа» из протонов и нейтронов. Тем не менее, этого времени достаточно для образования пионов — частиц, являющихся переносчиками ядерных сил. Пионы регистрировали специальные детекторы, построенные физиками Мичиганского университета.

Физика и свойства нейтронных звезд описываются уравнением состояния, которое на настоящий момент плохо изучено. Проблема состоит в том, что при экстремальных значениях плотности на свойства вещества в значительной мере начинает влиять энергия симметрии, которая отражает способность атомных ядер сохранять свою стабильность, а также определяет долю протонов. Эксперимент ученых был направлен на то, чтобы ограничить вклад энергии симметрии в уравнение состояния вещества по спектрам заряженных пионов, порожденных изотопами олова.

С ростом плотности материи энергия симметрии растет, однако при экстремальных значениях достигает максимума и начинает падать, что соответствует снижению доли всех компонентов материи, кроме нейтронной. Физики рассчитали соотношения спектров заряженных пионов и сумели ограничить производную энергии симметрии по плотности (L) диапазоном от 42 до 117 мегаэлектронвольт.

Это значение L лишь немногим меньше значения, полученного в результате измерения толщины нейтронной оболочки изотопа свинца-208. Согласно теории оболочечного строения структуру ядра можно рассматривать по аналогии со структурой электронных оболочек атома, поэтому нуклоны (протоны и нейтроны) заполняют свои оболочки, повышая стабильность ядра. Протоны и нейтроны делают это асимметрично, что становится особенно заметным для тяжелых изотопов, что позволяет ученым связать размер оболочек с энергией симметрии.

В будущем ученые планируют провести более точные оценки энергии симметрии и ее производных на установке FRIB (Facility for Rare Isotope Beams), которая будет введена в эксплуатацию в 2022 году. Это позволит лучше понимать физику среды внутри нейтронных звезд.

Добавить комментарий
Комментарии доступны в наших Telegram и instagram.
В Николаеве вместе с гаражами снесли и деревья: участок в центре расчищают ускоренными темпами (видео)В Николаеве вместе с гаражами снесли и деревья: участок в центре расчищают ускоренными темпами (видео)Экс-мэру Труханову и его подчиненным вменяют служебную халатность,что привела к гибели людей в ОдессеЭкс-мэру Труханову и его подчиненным вменяют служебную халатность,что привела к гибели людей в ОдессеВ Николаеве пересыхает единственное в городе озеро: эколог считает, что будет только хуже (фото, видео)В Николаеве пересыхает единственное в городе озеро: эколог считает, что будет только хуже (фото, видео)Растрата на закупке беспилотников: в НАБУ заявляют о схеме, нанесшей ущерб 90 млн (видео)Растрата на закупке беспилотников: в НАБУ заявляют о схеме, нанесшей ущерб 90 млн (видео)В николаевской квартире найдены тела двух детей: в полиции сообщили подробности (видео)В николаевской квартире найдены тела двух детей: в полиции сообщили подробности (видео)Сенкевич передал военным «хлам» вместо дронов, – командир батальонаСенкевич передал военным «хлам» вместо дронов, – командир батальонаВ Николаеве рабочие в ходе ремонта выбрасывают мусор с Варваровского моста просто в реку (видео)В Николаеве рабочие в ходе ремонта выбрасывают мусор с Варваровского моста просто в реку (видео)Навсегда в строю: в Николаеве простились с погибшим на войне полицейским (фото, видео)Навсегда в строю: в Николаеве простились с погибшим на войне полицейским (фото, видео)В Николаеве студенты реализовали социальный проект – убрали мусор на косе в районе Намыва (видео)В Николаеве студенты реализовали социальный проект – убрали мусор на косе в районе Намыва (видео)
Новости
Архив
Новости Отовсюду
Архив