Fyzici sa pozerajú do vnútra deuterónov, aby pochopili, ako je naša hmota zlepená

Vedci našli spôsob, ako „nahliadnuť“ do vnútra deuterónov, najjednoduchších atómových jadier, aby lepšie porozumeli „lepidlu“

ktorý drží stavebné kamene hmoty pohromade.Vedci sa zrazili fotóny (častice svetla) s deuterónmi, ktoré pozostávajú len z jedného protónu naviazaného na jeden neutrón. Počas tohto procesu sa fotóny správajú ako röntgenové žiarenie. To dáva vedcom predstavu o tom, ako sú gluóny usporiadané vo vnútri deuterónu. Takéto zrážky môžu tiež roztrhnúť deuterón, a tak fyzici chápu, čo drží protón a neutrón pohromade.

V novej štúdii vedciz STAR Collaboration preskúmala existujúce údaje o zrážkach deuterónu a zlata v zariadení Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), užívateľskom zariadení Ministerstva energetiky USA. V RHIC môžu výskumníci použiť fotóny obklopujúce rýchlo sa pohybujúce ióny zlata na štúdium úlohy gluónov. Štúdiom dynamiky gluónov v deuteróne, najjednoduchšom atómovom jadre, vedci získajú prehľad o tom, ako sa distribúcia a správanie gluónov ako častíc prenášajúcich silu mení, keď sa jadrá stávajú zložitejšími.

V zrážkach RHIC skúmaných v tomtovedci použili detektor STAR na sledovanie toho, koľko hybnosti sa prenieslo z gluónov vo vnútri deuterónu na častice vytvorené v dôsledku týchto interakcií. Pretože tento prenos hybnosti súvisí s tým, kde sa gluóny nachádzajú vo vnútri jadra, fyzici použili tieto údaje na zmapovanie distribúcie gluónov v deuteróne. Okrem toho každá interakcia fotón-gluón tiež odchyľuje deuterón a niekedy ho rozbije. STAR sledovala „pozorovateľské neutróny“, ktoré vznikli z tohto rozpadu, aby sa dozvedela viac o tom, ako gluóny držia tieto jadrá pohromade.

Štúdium deuterónu, najjednoduchšieho jadra v prírode,vedci získavajú prehľad o zložitejších atómových jadrách, ktoré tvoria prakticky všetku viditeľnú hmotu vo vesmíre. Takéto štúdie pomáhajú vysvetliť, ako jadrá vznikajú z kvarkov a gluónov a ako sú jadrové hmoty dynamicky generované gluónmi. Deuteróny tiež zohrávajú dôležitú úlohu pri výrobe energie vo vnútri Slnka, ktorá začína fúziou dvoch protónov za vzniku deuterónu. Štúdium deuterónov pomáha vedcom porozumieť fúznym reakciám a obnoviť ich tu na Zemi na výrobu čistej elektriny.

Pochopenie úlohy gluónov v jadrovej hmotebude stredobodom elektrónového iónového urýchľovača (EIC), nového zariadenia, ktoré je v štádiu plánovania v Brookhaven National Laboratory. EIC bude používať fotóny generované elektrónmi na štúdium distribúcie gluónov v protónoch a jadrách a na štúdium sily, ktorá drží protóny a neutróny spolu, aby vytvorili jadrá.

Čítaj viac:

Objavuje sa presvedčivá nová teória o tom, prečo sa mayská civilizácia zrútila

Nadzvukové lietadlo poletí rýchlosťou 2000 km/h a preletí oceán za 3,5 hodiny

Archeologický robot sa ponorí 1000 metrov pod vodu, aby skontroloval potopenú loď