Fyysikot katsovat deuteronien sisään ymmärtääkseen, kuinka aineemme on liimattu yhteen

Tiedemiehet ovat löytäneet tavan "katsoa" deuteronien, yksinkertaisimpien atomiytimien, sisään ymmärtääkseen paremmin "liimaa"

joka pitää aineen rakennuspalikoita yhdessä.Tiedemiehet törmäsivät fotoneja (valohiukkasia) deuteroneihin, jotka koostuvat vain yhdestä protonista, joka on sitoutunut yhteen neutroniin. Tämän prosessin aikana fotonit toimivat kuin röntgensäde. Tämä antaa tutkijoille käsityksen siitä, kuinka gluonit on järjestetty deuteronin sisällä. Tällaiset törmäykset voivat myös repiä deuteronin osiin, joten fyysikot ymmärtävät, mikä pitää protonin ja neutronin yhdessä.

Uudessa tutkimuksessa tutkijatSTAR Collaboration tutki olemassa olevia tietoja deuteronin ja kullan törmäyksistä Relativistic Heavy Ion Colliderissa (RHIC), joka on Yhdysvaltain energiaministeriön käyttäjälaitos. RHIC:ssä tutkijat voivat käyttää nopeasti liikkuvia kulta-ioneja ympäröiviä fotoneja tutkiakseen gluonien roolia. Tutkimalla gluonien dynamiikkaa deuteronissa, yksinkertaisimmassa atomiytimessä, tiedemiehet saavat käsityksen siitä, kuinka gluonien jakautuminen ja käyttäytyminen voimaa kuljettavina hiukkasina muuttuvat ytimien monimutkaistuessa.

Tässä tutkitut RHIC-törmäyksetTutkijat käyttivät STAR-detektoria seuratakseen, kuinka paljon liikemäärää siirtyi deuteronin sisällä olevista gluoneista näiden vuorovaikutusten seurauksena syntyneisiin hiukkasiin. Koska tämä liikemäärän siirto liittyy gluonien sijaintiin ytimen sisällä, fyysikot käyttivät näitä tietoja kartoittamaan gluonien jakautumista deuteronissa. Lisäksi jokainen fotoni-gluonivuorovaikutus myös kääntää deuteronia ja joskus hajottaa sen. STAR seurasi tästä hajoamisesta syntyneitä "tarkkailijaneutroneja" saadakseen lisätietoja siitä, kuinka gluonit pitävät nämä ytimet yhdessä.

Deuteronin, luonnon yksinkertaisin ytimen, tutkiminen,tutkijat saavat käsityksen monimutkaisemmista atomiytimistä, jotka muodostavat käytännössä kaiken maailmankaikkeuden näkyvän aineen. Tällaiset tutkimukset auttavat selittämään, kuinka ytimiä syntyy kvarkeista ja gluoneista ja kuinka gluonit synnyttävät dynaamisesti ydinmassoja. Deuteroneilla on myös tärkeä rooli Auringon sisäisessä energiantuotannossa, joka alkaa kahden protonin fuusiosta deuteroniksi. Deuteronien tutkiminen auttaa tutkijoita ymmärtämään fuusioreaktioita ja luomaan ne uudelleen täällä maan päällä tuottamaan puhdasta sähköä.

Gluonien roolin ymmärtäminen ydinaineessaon Brookhaven National Laboratoryn suunnitteluvaiheessa olevan uuden laitoksen Electron Ion Collider (EIC) painopiste. EIC käyttää elektronien tuottamia fotoneja tutkiakseen gluonien jakautumista protoneissa ja ytimissä sekä voimaa, joka pitää protonit ja neutronit yhdessä ytimien muodostamiseksi.

Lue lisää:

Syntyy vakuuttava uusi teoria siitä, miksi mayojen sivilisaatio romahti

Yliäänikone lentää 2000 km/h nopeudella ja ylittää valtameren 3,5 tunnissa

Arkeologirobotti sukeltaa 1000 metrin syvyyteen veden alle tarkastaakseen upotetun laivan