Výskumníci pozorovali najsilnejšie magnetické pole v celom vesmíre
Nová štúdia po prvýkrát odhalila podpis silného magnetického poľa na atómovej hmote.
Výskumníci z Brookhaven National Laboratory v rámci spolupráce STAR po prvýkrát prinášajú priame dôkazy o tom, že najsilnejšie magnetické polia vo vesmíre nechávajú po sebe “odtlačok” na jadrovej hmote.
Dôkazy výskumníci získali tým, že sledovali, ako sa odlišne nabité častice separovali keď vychádzali z kolízií atómových jadier v urýchľovači častíc RHIC (pozn. redakcie: Relativistic Heavy Ion Collider). Autori štúdie vysvetľujú, že silné magnetické polia vytvárajú elektrický prúd v kvarkoch a gluónoch, ktoré sa uvoľnili od protónov a neutrónov pri kolízii častíc. Získali tak nový spôsob ako študovať takzvanú “kvarkovo-gluónovú plazmu” a tým sa dozvedieť viac o základných stavebných kameňoch atómových jadier.
“V práci prinášame prvé meranie toho, ako magnetické pole interaguje s kvarkovo-gluónovou plazmou. Tieto merania prinášajú aj dôkazy o tom, že takéto silné magnetické polia vôbec existujú,” vysvetľuje vedúci výskumu, Diyu Shen.
Výskumníci dlho predpokladali, že kolízie ťažkých atómových jadier, napríklad zlata, vytvára mimoriadne silné magnetické polia. Tie sú silnejšie než magnetické polia neutrónových hviezd. Predpokladajú, že magnetické pole vznikajúce cez túto kolíziu je najsilnejším magnetickým poľom vo vesmíre.
Celá reakcia ale prebieha veľmi rýchlo, preto toto magnetické pole neexistuje veľmi dlho, preto je ho náročné pozorovať. Výskumníci sa preto nepozerali na magnetické pole priamo, ale hľadali, aký dopad môže mať magnetické pole na častice, ktoré z kolízie vychádzajú.
Ako vedci vysvetľujú, magnetické polia môžu ovplyvniť pohyb nabitých častíc a dokonca indukovať elektromagnetické polia vo vodivých látkach, napríklad kovoch. Rovnaký proces podľa ich slov prebieha aj tu, no na oveľa menšej škále.
Neprehliadnite
Po prvýkrát potvrdili odtlačok silných magnetických polí
Výskumníci pozorovali silný signál nielen v prípade nepriamej kolízie dvoch jadier atómov zlata, no aj v prípade menších jadier. Vysvetľujú, že tento efekt je univerzálny a neprebieha iba vo veľkých systémoch, ale aj tých menších.
Keďže už majú jasný dôkaz o vzniknutom silnom magnetickom poli, v ďalších krokoch výskumu sa chcú lepšie pozrieť na vodivé vlastnosti kvarkovo-gluónovej plazmy.
“Ide o základnú a dôležitú vlastnosť. Môžeme odvodiť hodnotu vodivosti z nášho merania kolektívneho pohybu. Miera do akej sú častice odrazené sa viaže priamo na silu elektromagnetického poľa a vodivosti v kvarkovo-gluónovej plazme. Nikomu sa však doteraz nepodarilo odmerať vodivosť tejto plazmy,” tvrdí Shen.
Pochopenie základných vlastností kvarkovo-gluónovej plazmy môže vedcom poskytnúť možnosť nahliadnuť do dôležitých fyzikálnych otázok. Elektromagnetické vlastnosti kvarkovo-gluónovej plazmy môžu zároveň hrať úlohu v určovaní podmienok, za ktorých sa voľné kvarky a gluóny spoja, aby vytvorili kompozitné častice, ktoré nazývame hadróny.
Zatiaľ sa ale na výsledky tohto experimentu musia pozrieť teoretici. Tí pomôžu výskumníkom lepšie vyladiť interpretácie pozorovaných javov.
Komentáre