รั้งตัวเองไว้ เครื่องเร่งอนุภาคเพิ่งจำลองดาวนิวตรอนชนกัน

เมื่อดาวนิวตรอนสองดวงชนกัน ก็ไม่ใช่ว่าเราจะสามารถโผล่ขึ้นมาที่นั่นพร้อมกับเทอร์โมมิเตอร์เพื่อวัดอุณหภูมิที่รุนแรงที่เกิดขึ้นที่ใจกลางของการชนกัน

ยังมีสิ่งที่สังเกตได้อื่นๆ ที่สามารถช่วยให้เราคำนวณอุณหภูมิพื้นผิวได้ แต่ภายในล่ะ? นั่นเป็นเรื่องยุ่งยากเล็กน้อย

แถมความจริงที่เราเคยเห็นมานั้นการชนกันของดาวนิวตรอนหนึ่งดวง(ที่เรารู้) ไม่ใช่ว่ามีโอกาสมากมายที่จะทำให้เทคนิคในการวัดอุณหภูมิของดาวนิวตรอนบังโคลนดัด

ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งมิวนิก และศูนย์วิจัยไอออนหนักของ GSI Helmholtz ในประเทศเยอรมนี (theความร่วมมือของฮาเดส) มีความคิดสร้างสรรค์ พวกเขาค้นพบวิธีการจำลองการชนกันของดาวนิวตรอนบนโลกนี้ และคำตอบก็คือการชนกันแบบอื่น นั่นคืออนุภาค

ไอออนหนักพูดให้ถูกก็คือ ปรากฎว่าสภาวะบางประการของการชนของไอออนหนัก เช่น ความหนาแน่นและอุณหภูมิ มีความคล้ายคลึงกับการชนกันของดาวนิวตรอน และเช่นเดียวกับเสมือนโฟตอนเกิดจากการชนกันของดาวนิวตรอน และยังสามารถปรากฏขึ้นได้เมื่อไอออนหนัก 2 ไอออนถูกชนเข้าด้วยกันด้วยความเร็วใกล้ความเร็วแสง

ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้เครื่องเร่งไอออนหนักของ GSI แต่มีปัญหาหลักสองประการ ประการแรกคือโฟตอนเสมือนปรากฏน้อยมาก ประการที่สองคือพวกเขาอ่อนแอมาก

ปัญหาแรกนั้นแก้ไขได้ง่ายหากใช้เวลานานพอสมควร คุณเพียงแค่ทำให้เกิดการชนกันมากขึ้น

"เราต้องบันทึกและวิเคราะห์การชนกันประมาณ 3 พันล้านครั้งเพื่อสร้างโฟตอนเสมือนที่สามารถวัดได้ 20,000 โฟตอนในที่สุด"Jürgen Friese นักฟิสิกส์ของ TUM กล่าว-

ปัญหาที่สองนั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อย ทีมงานต้องออกแบบกล้องแบบกำหนดเองขนาดใหญ่ - 1.5 ตารางเมตร - ถึงตรวจจับเป็นลมมากรังสีเชเรนคอฟรูปแบบที่สร้างขึ้นโดยผลิตภัณฑ์สลายตัวของโฟตอนเสมือน

สิ่งเหล่านี้จางเกินกว่าจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

"ดังนั้นเราจึงพัฒนาเทคนิคการจดจำรูปแบบ โดยที่ภาพถ่ายขนาด 30,000 พิกเซลจะถูกแรสเตอร์ในเวลาไม่กี่ไมโครวินาทีโดยใช้หน้ากากอิเล็กทรอนิกส์"ฟรีเซ่กล่าวว่า-

“วิธีการนั้นเสริมด้วยโครงข่ายประสาทเทียมและปัญญาประดิษฐ์-

ข้อมูลนี้ทำให้ทีมงานสามารถตรวจสอบคุณสมบัติจำนวนมากของสสารที่มีความหนาแน่นสูงมากเกิดจากการชนกันของไอออนหนักในช่วงสั้นๆ และพวกเขาพบว่ามันคล้ายกับคุณสมบัติที่คาดไว้ในเรื่องที่ก่อตัวขึ้นระหว่างการควบรวมดาวนิวตรอน

ในทางกลับกัน พวกเขาสามารถระบุได้ว่าดาวนิวตรอน 2 ดวงที่ชนกัน ซึ่งมีมวล 1.35 เท่าของดวงอาทิตย์ จะก่อให้เกิดอุณหภูมิ 800 พันล้านองศาเซลเซียส ซึ่งหมายความว่าการชนดังกล่าวจะหลอมรวมนิวเคลียสหนัก

แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด งานวิจัยนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสสารควาร์กหนาแน่น (เรื่อง QCD) ที่เต็มจักรวาลเพียงไม่นานหลังจากนั้นบิ๊กแบง-

"พลาสมาของควาร์กและกลูออนเปลี่ยนไปเป็นนิวคลีออนและสถานะที่ผูกมัดฮาโดรนิกอื่นๆ ในเอกภพยุคแรกๆ"นักวิจัยเขียนไว้ในรายงานของพวกเขา-

"คล้ายกันสถานะของสสารที่อุณหภูมิต่ำกว่า เชื่อว่ายังคงมีอยู่ภายในวัตถุดาวฤกษ์ที่มีขนาดกะทัดรัด เช่น ดาวนิวตรอน การก่อตัวของสสารจักรวาลในการชนของไอออนหนักทำให้สามารถเข้าถึงการศึกษาโครงสร้างจุลทรรศน์ของสสาร QCD ที่ระดับ femtoscale ได้"

งานวิจัยของทีมได้รับการตีพิมพ์ในฟิสิกส์ธรรมชาติ-