Физики «заглянули» внутрь дейтронов, чтобы понять, как склеена наша материя

В ходе нового исследования ученые из STAR Collaboration изучили существующие данные о столкновениях дейтрона с золотом на релятивистском коллайдере тяжелых ионов.

Ученые нашли способ «заглянуть» внутрь дейтронов, простейших атомных ядер, чтобы лучше понять «клей», который скрепляет строительные блоки материи. Ученые сталкивали фотоны (частицы света) с дейтронами, которые состоят всего из одного протона, связанного с одним нейтроном. В ходе этого процесса фотоны действуют как рентгеновский луч. Это дает ученым представление о том, как глюоны расположены внутри дейтрона. Такие столкновения также могут разорвать дейтрон на части: так физики понимают, что удерживает протон и нейтрон вместе.

В ходе нового исследования ученые из STAR Collaboration изучили существующие данные о столкновениях дейтрона с золотом на релятивистском коллайдере тяжелых ионов (Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC), пользовательском объекте Министерства энергетики США. В RHIC исследователи могут использовать фотоны, окружающие быстро движущиеся ионы золота, для изучения роли глюонов. Изучая динамику глюонов в дейтроне, простейшем атомном ядре, ученые получают представление о том, как распределение и поведение глюонов как частиц-носителей силы меняются по мере усложнения ядер.

В столкновениях RHIC, изученных в этой работе, ученые использовали детектор STAR, чтобы отследить, сколько импульса было передано от глюонов внутри дейтрона частицам, созданным в результате этих взаимодействий. Поскольку эта передача импульса связана с тем, где глюоны расположены внутри ядра, физики использовали эти данные для составления карты распределения глюонов в дейтроне. Кроме того, каждое фотон-глюонное взаимодействие также отклоняет дейтрон, а иногда и разрывает его на части. STAR отслеживал «нейтроны-наблюдатели», которые появились в результате этого распада, чтобы узнать больше о том, как глюоны удерживают эти ядра вместе.

Изучая дейтрон, самое простое ядро в природе, ученые получают представление о более сложных атомных ядрах, которые составляют практически всю видимую материю во Вселенной. Такие исследования помогают объяснить, как ядра возникают из кварков и глюонов и как массы ядер динамически генерируются глюонами. Дейтроны также играют важную роль в производстве энергии внутри Солнца, которое начинается с слияния двух протонов в дейтрон. Изучение дейтронов помогает ученым понять термоядерные реакции и воссоздать их здесь, на Земле, для производства чистой электроэнергии.

Понимание роли глюонов в ядерной материи будет в центре внимания Электронно-ионного коллайдера (EIC), новой установки, которая находится на стадии планирования в Брукхейвенской национальной лаборатории. EIC будет использовать фотоны, генерируемые электронами, для исследования распределения глюонов внутри протонов и ядер, а также для изучения силы, которая удерживает протоны и нейтроны вместе, образуя ядра.

Читать далее:

Появилась новая убедительная теория, почему разрушилась цивилизация майя

Сверхзвуковой самолет будет летать со скоростью 2 000 км/ч и пересечет океан за 3,5 часа

Робот-археолог погрузился на 1 000 метров под воду, чтобы осмотреть затонувший корабль

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
ИИ в e-commerce: как он работает и как его правильно использовать
Мнения
Китайский робопес установил рекорд скорости в стометровом забеге
Новости
Индийское космическое агентство впервые состыковало спутники на орбите
Космос
20 000-летние «человеческие» останки из Японии оказались костями медведя
Наука
Археологи раскрыли тайну «принесенных в жертву» 4900 лет назад камней
Наука
ChatGPT иногда «думает» по-китайски: эксперты объяснили, в чем может быть причина
Новости
Многоразовая ракета Безоса впервые вышла на орбиту, но не смогла приземлиться
Космос
Найдена одна из самых первых сверхновых во Вселенной
Космос
В центре Млечного Пути может скрываться гигантская невидимая звезда
Космос
ИИ помог создать противоядие от смертоносных змеиных ядов
Наука
Nvidia показала архитектуру Blackwell для видеокарт GeForce RTX 50-й серии
Новости
В Китае нашли череп 10-метрового динозавра юрского периода
Наука
Инженеры MIT добились рекордной точности работы кубита: 99,998%
Новости
В 21 регионе России «замедлился интернет»: Роскомнадзор объяснил причину
Новости
Ядерные отходы хотят переработать в материалы для электроники
Новости
«Уэбб» рассмотрел кольца из углерода в двойной звездной системе
Новости
Квантовые инженеры поместили кота Шредингера в компьютерный чип
Наука
Кофе может снизить риск смертности, но только в одном случае
Наука
Этот ядерный двигатель поможет быстрее долететь до Марса: как он работает
Космос
Запуск Falcon 9 завершился успехом: что было на борту миссии
Космос