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
Российский планшет Yadro поступил в продажу: известна его цена и планы на будущее
Новости
Стала известна цена первого российского электромобиля «Атом»
Новости
Опубликованы самые детальные фото поверхности Европы
Космос
Первую в мире водородную яхту спустили на воду: ее длина больше 100 м
Новости
Открытие ученых впервые подтвердило правоту Эйнштейна
Космос
У зонда летящего к Меркурию произошел сбой двигателя
Космос
Замороженная ткань мозга восстановилась после 18 месяцев криоконсервации
Наука
Редкий глубоководный кальмар попал на видео, напав на подводную камеру
Наука
Экспресс-тест обнаруживает инсульт менее чем за шесть часов после первых симптомов
Наука
Канадский фермер, возможно, нашел на поле обломок ракеты SpaceX
Космос
Квантовую связь создали с помощью обычного городского оптоволоконного кабеля
Новости
Частный спутник сфотографировал МКС с расстояния 70 км
Космос
Ученые сварили пиво с помощью пчел-убийц
Наука
В НАСА рассказали, что вызвало самую мощную геомагнитную бурю десятилетия
Космос
Суперноги от MIT помогут людям быстро вставать после падений на Луне
Космос
Первому в мире ребенку вылечили глухоту с помощью генной терапии
Наука
Ученые нашли семь звезд в Млечном Пути, рядом с которыми могут жить инопланетяне
Космос
Забота об экологии и цифровой мир: какой софт помогает заботиться об окружающей среде?
Мнения
«Уэбб» поймал самое старое слияние черных дыр: через 740 млн лет после Большого взрыва
Космос
Искусственный интеллект научили распознавать сарказм
Новости