振作起来，粒子加速器只是模拟中子星碰撞

当两颗中子星碰撞时，我们不可能只是用温度计来测量碰撞中心产生的高温。

还有其他可观测值可以帮助我们计算表面温度，但内部温度呢？ 这有点棘手。

再加上我们只见过的事实一颗中子星碰撞（据我们所知），并不是有很多机会可以完善测量体温的技术。挡泥板弯曲器。

因此，慕尼黑工业大学和德国 GSI 亥姆霍兹重离子研究中心（the GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research）的科学家们哈迪斯合作）有创意。 他们想出了如何在地球上模拟中子星碰撞。 答案是另一种类型的碰撞——粒子。

重离子，准确地说。 事实证明，重离子碰撞中的一些条件——即密度和温度——与中子星碰撞中的条件相似。 并且，正如虚拟的光子是在中子星碰撞中产生的，当两个重离子以接近光速的速度碰撞在一起时也会出现光子。

这可以使用 GSI 的重离子加速器来完成，但有两个主要问题。 首先是虚光子很少出现。 第二是他们的实力非常弱。

第一个问题很容易解决，尽管有点耗时。 你只会制造更多的碰撞。

“我们必须记录和分析大约 30 亿次碰撞，才能最终重建 20,000 个可测量的虚拟光子，”慕尼黑工业大学物理学家 Jürgen Friese 说道。

第二个问题有点棘手。 该团队必须设计一个大型定制相机 - 1.5 平方米 -探测非常微弱的切伦科夫辐射由虚拟光子的衰变产物产生的图案。

这些太微弱，肉眼无法看到。

“因此，我们开发了一种模式识别技术，使用电子掩模在几微秒内光栅化 30,000 像素的照片，”弗里斯说。

“该方法得到了神经网络的补充，”。

这些数据使团队能够探测极其致密的物质由重离子碰撞短暂产生 - 他们发现它类似于中子星合并过程中形成的物质的预期特性。

反过来，他们能够确定两颗碰撞的中子星（每颗中子星的质量都是太阳的 1.35 倍）将产生 8000 亿摄氏度的温度。 这意味着这种碰撞会融合重核。

但这还不是全部。 这项研究提供了对稠密夸克物质的深入了解（QCD物质）就在宇宙诞生后不久就充满了。

“夸克和胶子的等离子体在早期宇宙中转变为核子和其他强子束缚态，”研究人员在论文中写道。

“相似的在较低温度下，据信仍然存在于致密恒星物体（例如中子星）的内部。 重离子碰撞中这种宇宙物质的形成为研究飞秒级 QCD 物质的微观结构提供了机会。”

该团队的研究成果发表于自然物理学。