loader
Срочные новости раздела
Симметрия между веществом и антивеществом и устройство нейтронных звезд

Симметрия между веществом и антивеществом и устройство нейтронных звезд

Экзотические атомные ядра, называемые гиперядрами, обнаруженные с помощью детектора STAR, подтвердили симметрию между веществом и антивеществом. Результат также может указывать на внутреннее устройство нейтронных звезд, — пишет sciencenews.org.

Детектор STAR© Brookhaven National Laboratory/Flickr

Экзотическая версия атомного ядра выполняет двойную функцию. Исследование гипертритона одновременно подтверждает основную симметрию природы и потенциально раскрывает новое понимание того, что скрывается внутри сверхплотных нейтронных звезд.

Гипертритон является двойником антигипертритона — антиматерной версии ядра. Оба гиперядра имеют одинаковую массу.

Гиперядро ​​- это атомное ядро, в котором протон или нейтрон были заменены частицей, называемой гипероном. Подобно протонам и нейтронам, гиперон состоит из трех меньших частиц, называемых кварками. В то время как протоны и нейтроны содержат общие разновидности, известные как восходящие и нисходящие кварки, гипероны более необычны. Они содержат по крайней мере один кварк типа, называемого странным кварком.

Сопоставление масс гипертритонов и антигипертритонов подтверждает прочную основу физической основы, известной как СРТ-симметрия. Чтобы визуализировать такую ​​симметрию, представьте себе, что вы берете Вселенную и обмениваете все частицы на их антивещества, переворачиваете ее в зеркале и бежите назад. Физики считают, что, если бы вы могли это сделать, Вселенная вела бы себя так же, как и ее не перевернутая версия. Если бы было обнаружено, что симметрия СРТ не выполняется, физики должны были бы пересмотреть свои теории о Вселенной.

До сих пор ученые не нашли никаких намеков на нарушение СРТ-симметрии, но никогда ранее они не проверяли ее в ядрах, содержащих странные кварки. «Вполне было возможно, что нарушение этой симметрии скрывалось бы в этом маленьком уголке Вселенной и никогда не было обнаружено до сих пор, — говорит физик Деклан Кин из Кентского государственного университета в Огайо. Но равные массы гипертритонов и антигипертритонов, обнаруженные в экспериментах на релятивистском коллайдере тяжелых ионов RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории в Аптоне (Нью-Йорк) означают, что СРТ-симметрия сохранилась.

В столкновениях ядер золота на RHIC Кин и его коллеги идентифицировали гиперядра путем поиска частиц, образующихся при распаде гиперядер внутри STAR-детектора весом 1200 метрических тонн. В дополнение к подтверждению преобладания симметрии СРТ, исследователи определили, сколько энергии потребуется для высвобождения гиперона из гиперядра: около 0,4 миллиона электрон-вольт. Предыдущие измерения, которым уже десятки лет, предполагали, что величина, называемая энергией связи ядра, была значительно ниже, причем измерения в основном были ниже 0,2 миллиона электрон-вольт. (Для сравнения, энергия связи ядра, состоящего из протона и нейтрона, составляет около 2,2 миллиона электрон-вольт.)

Новое число может изменить понимание учеными нейтронных звезд — остатков взорвавшихся звезд, которые превращают массу, превышающую массу Солнца, в шар, по ширине равный длине Манхэттена. Сердца нейтронных звезд настолько плотны, что невозможно воссоздать это вещество в лабораторных экспериментах, говорит Морган Фортин из Астрономического центра имени Николая Коперника Польской академии наук в Варшаве. Итак, «есть большой вопрос, что находится в самом центре нейтронных звезд».

Некоторые ученые считают, что ядра нейтронных звезд могут содержать гипероны. Но присутствие гиперонов смягчило бы вещество внутри нейтронных звезд. Более мягкие нейтронные звезды легче падали бы в черные дыры, поэтому не могли бы стать такими массивными, какими являются. Эта особенность затрудняет согласование потенциального присутствия гиперонов с размерами нейтронных звезд, которые достигают примерно двух солнечных масс.

Но измеренная высокая энергия связи гиперона помогает поддерживать идею о заполненном гипероном центре нейтронных звезд. Результат предполагает, что взаимодействия гиперонов с нейтронами и протонами сильнее, чем считалось ранее. Это расширенное взаимодействие означает, что нейтронные звезды с гиперонами более жесткие и могут достигать больших масс, говорит Фортин. Так что нейтронные звезды могут иметь странные сердца.

Статья опубликована в журнале Nature Physics Источник: scientificrussia.ru

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Космический телескоп «Хаббл» сделал два снимка кометы C/2019 Y4 (ATLAS), на которых он запечатлел маленькие части хрупкого космического объекта. Комета должна максимально приблизиться к Земле в конце
подробнее...

Наблюдения биологов за недавно открытыми микроорганизмами показали, как могли возникнуть многоклеточные животные в процессе эволюции. Эти организмы похожи на хищные сперматозоиды и охотятся на более
подробнее...

Найденный скелет маммалиаформа, который жил на древнем суперконтиненте Гондвана около 72-66 миллионов лет назад, поможет полнее и подробнее изучить эволюцию животных, населявших и до сих пор
подробнее...

Команда ученых из Пизанского университета  исследовала  совместные игры домашних собак и лошадей и пришла к выводу, что эти, эволюционно довольно далекие друг от друга виды млекопитающих способны
подробнее...

Американские биологи обнаружили, что израильский вирус острого паралича (IAPV), который поражает пчел, может менять их поведение таким образом, что рабочие особи начинают вылетать из своего улья и
подробнее...

В течение нескольких десятилетий ученые пытались понять, существуют ли органические соединения на Марсе — и если да, то откуда они там появились. Несмотря на то что недавние исследования принесли
подробнее...

Биолюминесценция довольно широко распространена у грибов и морского планктона, но у настоящих растений в природе не встречается. Генетики пытаются создать их уже не первое десятилетие: такие растения
подробнее...

Согласно новому исследованию, девятнадцать малых планет Солнечной системы  были захвачены из межзвездного пространства . Среди них семнадцать астероидов-кентавров и два транснептуновых объекта. На их
подробнее...

Используя микроскопически точные технологии 3D-печати и звуковые волны в качестве пинцета, ученые из Стэнфордского университета (США) и Венского технического университета (TU Wien, Австрия) создали
подробнее...

Исследователи Сколтеха из лаборатории профессора Северинова совместно с коллегами из Швейцарии и Израиля исследовали малоизученный механизм защиты бактерий от вирусов – BREX, и продемонстрировали, что
подробнее...

Палеонтологи обнаружили на территории Марокко хвост спинозавра, крупнейшего хищного динозавра Земли, указавший на то, что эти ящеры умели плавать не хуже современных крокодилов.Spinosaurus
подробнее...

Ученые выясняют, почему Солнце обладает меньшей магнитной силой, чем другие подобные звезды, — пишет sciencenews.org. Возможно, Солнце находится в «кризисе среднего возраста» и переходит в более
подробнее...

Обнаруженная на юге Англии окаменелость зафиксировала палеобиологическое событие, которое произошло порядка 200 миллионов лет назад, и стала уникальной иллюстрацией того, как безрассудно и жестоко
подробнее...

Многобугорчатые, или мультитуберкуляты, – это отряд вымерших растительноядных млекопитающих, которые появились в середине юрского периода и на 25 миллионов лет пережили динозавров. Они были довольно
подробнее...

Сотрудники лаборатории макроэкологии и биогеографии беспозвоночных СПбГУ на основе ранее опубликованных данных и собственных исследований дали оценку видовому разнообразию пресноводных моллюсков
подробнее...

На территории Канады и США были замечены особи азиатского вида шершней Vespa mandarinia, самого крупного среди всех шершней. Если такой шершень жалит человека, тот испытывает сильную боль, но особенно
подробнее...

Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета расшифровали геном Intoshia variabili — самого маленького представителя паразитов из группы ортонектид. Оказалось, на данный момент его
подробнее...

Группа астрономов из Европейской южной обсерватории (ESO) и других институтов открыла черную дыру всего в тысяче световых лет от Земли. Эта черная дыра ближе к Солнечной системе, чем все остальные,
подробнее...