Vzdálené hvězdy rotující ke srážce pomáhají odemknout tajemnou sílu, která váže subatomární částice

Fyziku velkých jader lze studovat měřením „znaků“, ve kterých slapové rezonance mezi slučujícími se neutronovými hvězdami způsobí rozlomení pevné kůry neutronové hvězdy.Zápočet: University of Bath

Vesmírní vědci objevili novou metodu detekce vnitřní struktury neutronových hvězd, která poskytuje vodítka ke složení hmoty na atomové úrovni.

Vesmírní vědci z University of Bath ve Velké Británii objevili novou metodu detekce vnitřní struktury neutronových hvězd, čímž poskytli jaderným fyzikům nový nástroj ke studiu struktury hmoty na atomové úrovni.

Neutronové hvězdy jsou hvězdy smrti, jsou gravitací stlačeny na velikost malých měst.Obsahují nejextrémnější hmotu ve vesmíru, což znamená, že jsou nejhustšími existujícími objekty (pro srovnání, pokud je Země stlačena na Neutronová hvězda, Jeho průměr je jen několik set metrů a každý si jej může dát do čajové lžičky. Díky tomu jsou neutronové hvězdy jedinečnou přirozenou laboratoří pro jaderné fyziky, jejichž porozumění silám, které váží subatomové částice, je omezeno na jejich práci na atomových jádrech spojených se zemí. Studium chování této síly v extrémnějších podmínkách může prohloubit jejich znalosti.

Když vstoupili do řad astrofyziků, zaměřili se na vzdálené galaxie, aby odemkli tajemství fyziky.

Ve studii Měsíční bulletin Královské astronomické společnostiBasoví astrofyzici zjistili, že když se dvě neutronové hvězdy otáčejí směrem k násilné srážce, jejich rychlost pohybu se zrychluje a zrychluje, což poskytuje vodítka ke složení neutronových hvězd. Na základě těchto informací budou jaderní fyzici v lepší pozici pro výpočet sil, které určují strukturu veškeré hmoty.

rezonance

Bathský tým to objevil rezonancí. Když na objekt působí síla přirozenou frekvencí, dochází k rezonanci, což vede k velkému, obvykle katastrofickému, vibračnímu pohybu. Příklad rezonance se nalézá, když operní zpěvák rozbije sklo hlasitým zpěvem na frekvenci, která odpovídá vibračním vzorům skla.

Když pár inhalovaných neutronových hvězd dosáhne rezonančního stavu, prasknou jejich pevné skořápky (považované za 10 miliardkrát silnější než ocel). Výsledkem je záblesk jasných gama paprsků, které mohou satelity vidět (tzv. Rezonanční fragmentace).Také se uvolňují inspirativní hvězdy Gravitační vlny Může být detekován přístroji na Zemi. Vědci z Bassu zjistili, že měřením erupcí a signálů gravitačních vln mohou vypočítat „energii symetrie“ neutronové hvězdy.

Symetrická energie je jednou z charakteristik jaderné hmoty. Řídí poměr subatomárních částic (protony a neutrony), které tvoří jádro, a jak se tento poměr mění, když je vystaven extrémně vysokým hustotám nalezeným v neutronových hvězdách. Čtení energie symetrie proto poskytne silnou indikaci složení neutronové hvězdy a poté poskytne proces spojování všech protonů a neutronů a sil, které určují strukturu veškeré hmoty.

Vědci zdůrazňují, že výsledky měření získané kombinací gama paprsků a gravitačních vln ke studiu rezonance neutronových hvězd doplní a nenahradí laboratorní experimenty jaderných fyziků.

Dr. Tsang Yinquan, basový astrofyzik, řekl: „Studiem neutronových hvězd a katastrofickým konečným pohybem těchto hmotných objektů můžeme pochopit určité znalosti o malých jádrech, která tvoří extrémně hustou hmotu.“ „Obrovský rozdíl v měřítku je velmi působivé. Fascinováno. “

Duncan Neill, doktorand z astrofyziky, který vedl výzkum, dodal: “Líbí se mi, že tato práce je stejná jako to, co studují jaderní fyzici. Dívají se na malé částice a naši astrofyzikální vědci se dívají na objekty a události miliony světelných let pryč. Díváme se na totéž úplně jiným způsobem. “

Astrofyzik Dr. Will Newton, obchodní a projektový spolupracovník na Texas A&M University, řekl: „I když známe sílu, která váže kvarky na neutrony a protony, když se spojí velké množství neutronů a protonů, vlastně to funguje? Experimentální data jaderné fyziky pomáhají hledat lepší porozumění, ale všechna jádra, která detekujeme na Zemi, mají podobný počet neutronů a protonů, které jsou drženy pohromadě zhruba na stejné hustotě.

„V neutronových hvězdách nám příroda poskytuje úplně jiné prostředí pro zkoumání jaderné fyziky: hmota složená převážně z neutronů má širokou škálu hustot a hustota je desetkrát větší než hustota atomových jader. V tomto článku si ukážeme, jak změřit určitá vlastnost látkově symetrické energie ze vzdálenosti stovek milionů světelných let. To může objasnit základní pracovní princip jádra. “

Odkaz: „Duncan Neal, William G. Newton a Tsang Yinquan„ Resonant Broken Flare as Multi-Messenger Probe of Nuclear Symetric Energy “publikovaný 26. března 2021, Měsíční bulletin Královské astronomické společnosti.
DOI: 10,1093 / mnras / stab764

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Líheň je otevřená, stanici zabírá 10 členů posádky

Nově přidaný personál stanice, který se skládal z 10 členů, se shromáždil v servisní jednotce Zvezda, aby uspořádali uvítací ceremoniál s rodinnými příslušníky a...

Chronické virové infekce mohou mít hluboký trvalý účinek na imunitu člověka, podobně jako stárnutí

Analýza topologie sítě funkce imunitního systému představující desítky integrovaných buněčných odpovědí, které jsou během odstraňování viru hepatitidy C u lidí obráceny. Zkoumané signální...

Byly odhaleny bizarní dýchací orgány 450 milionů let starých mořských živočichů

Zápočet: UCR Trilobité měli při dýchání jednu nohu Nová studie našla první důkazy o vysoce vyvinutých dýchacích orgánech u mořských živočichů starých 450 milionů let. ...

“Čmáranice světla” v reálném čase

Vědci z Tokijské metropolitní univerzity vyvinuli zjednodušený algoritmus pro převod volně nakreslených čar na standardním stolním procesoru na hologramy. Dramaticky snižují náklady na...

Mineralogie hluboké kůry Země pohání hotspoty pro domácí život

Tým DeMMO Field zleva doprava: Lily Mumper, Britney Kruger a Caitlin Cesar vzorky zlomenin z vrtné soupravy DeMMO. Kredit: © Matt Kapost Pod zeleným...

Newsletter

Subscribe to stay updated.