12:57 2024-03-07
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Găsirea unei noi fizici în resturile de la stele neutroni care se ciocnesc
_ Găsirea de noi fizici în resturi de la ciocnirea stelelor neutronice
Fuziunile stelelor neutronice sunt un tezaur pentru noi semnale fizice, cu implicații pentru determinarea adevăratei naturi a materiei întunecate, potrivit cercetărilor de la Universitatea Washington din St. Louis.
Pe 17 august 2017, Observatorul de unde gravitaționale cu interferometru cu laser (LIGO) din Statele Unite și Virgo, un detector din Italia, au detectat unde gravitaționale în urma coliziunii a două stele neutronice. Pentru prima dată, acest eveniment astronomic nu a fost auzit doar în unde gravitaționale, ci și văzut în lumină de zeci de telescoape de pe sol și în spațiu.
Fizicianul Bhupal Dev în Arte și Științe a folosit observațiile de la acest neutron. fuziunea stelelor - un eveniment identificat în cercurile astronomice ca GW170817 - pentru a deriva noi constrângeri asupra particulelor asemănătoare axionilor. Aceste particule ipotetice nu au fost observate direct, dar ele apar în multe extensii ale modelului standard al fizicii.
Axionii și particulele asemănătoare axionilor sunt candidați de conducere pentru a compune o parte sau toată materia „lipsă”. sau materia întunecată, a universului pe care oamenii de știință nu au reușit încă să dea seama. Cel puțin, aceste particule care interacționează slab pot servi ca un fel de portal, conectând sectorul vizibil despre care oamenii știu mult de sectorul întunecat necunoscut al universului.
„Avem motive întemeiate să bănuim. că o nouă fizică dincolo de modelul standard ar putea fi pândit chiar după colț”, a spus Dev, primul autor al studiului în Physical Review Letters și membru al Facultății de la Centrul McDonnell pentru Științe Spațiale al universității.
Când două stele neutronice se contopesc, se formează o rămășiță fierbinte și densă pentru o scurtă perioadă de timp. Această rămășiță este un teren ideal pentru producția de particule exotice, a spus Dev. „Rămășița devine mult mai fierbinte decât stelele individuale timp de aproximativ o secundă înainte de a se așeza într-o stea neutronică mai mare sau într-o gaură neagră, în funcție de masele inițiale”, a spus el.
Aceste noi particule scapă în liniște resturi ale coliziunii și, departe de sursa lor, se pot degrada în particule cunoscute, de obicei fotoni. Dev și echipa sa - inclusiv WashU alum Steven Harris (acum NP3M membru la Universitatea Indiana), precum și Jean-Francois Fortin, Kuver Sinha și Yongchao Zhang - au arătat că aceste particule scăpate dau naștere la semnale electromagnetice unice care pot fi detectate de telescoape cu raze gamma, cum ar fi Fermi-LAT de la NASA.
Echipa de cercetare a analizat informațiile spectrale și temporale din aceste semnale electromagnetice și a stabilit că pot distinge semnalele de fundalul astrofizic cunoscut.
Apoi, au folosit datele Fermi-LAT pe GW170817 pentru a deriva noi constrângeri asupra cuplării axion-foton în funcție de masa axionului. Aceste constrângeri astrofizice sunt complementare celor care provin din experimente de laborator, cum ar fi ADMX, care sondează o regiune diferită a spațiului parametrilor axionilor.
În viitor, oamenii de știință ar putea folosi telescoapele spațiale cu raze gamma existente, cum ar fi Fermi-LAT sau misiuni cu raze gamma propuse, cum ar fi Telescopul Advanced Particle-astrophysics (APT) condus de WashU, pentru a efectua alte măsurători în timpul coliziunilor stelelor neutronice și pentru a ajuta la îmbunătățirea înțelegerii particulelor asemănătoare axionilor.
< „Mediile astrofizice extreme, cum ar fi fuziunile stelelor cu neutroni, oferă o nouă fereastră de oportunitate în căutarea particulelor din sectorul întunecat precum axionii, care ar putea deține cheia pentru înțelegerea a 85% din întreaga materie din univers,” a spus Dev. .
Comentarii:
Adauga Comentariu