17:59
Comentarii Adauga Comentariu

_ Analiza cu raze X fără îndoială: enigma de patru decenii a razelor X cosmice rezolvată

_ Analiza cu raze X fără îndoială: Enigma de patru decenii a razelor X cosmice a fost rezolvată

O echipă internațională condusă de Heidelberg MPl pentru fizică nucleară a rezolvat o problemă de zeci de ani în astrofizică printr-un experiment de înaltă precizie.

Raporturile de intensitate ale liniilor de radiație importante ale fierului măsurate în laborator au deviat anterior de la cele calculate și, astfel, a existat incertitudine cu privire la stările gazelor foarte fierbinți derivate din spectrele de raze X, cum ar fi în coroana solară sau vecinătatea găurilor negre.

Cu noile date experimentale, acum s-a atins acordul cu teoria. Aceasta înseamnă că datele cu raze X de la telescoapele spațiale pot fi analizate în viitor cu un grad ridicat de încredere în modelele atomice din spatele lor.

Gaz foarte fierbinte, cum ar fi cel existent în coroana soarelui sau în imediata apropiere a găurilor negre, emite radiații intense cu raze X. Ea dezvăluie ce condiții fizice, cum ar fi temperatura și densitatea, sunt prezente acolo. Dar de zeci de ani, cercetătorii se luptă cu problema dezacordului dintre rapoartele măsurate și cele calculate și, prin urmare, cu parametrii gazului derivat din spectrele de raze X. O echipă internațională condusă de Institutul Max Planck pentru Fizică Nucleară din Heidelberg a rezolvat acum problema printr-un experiment extraordinar de precis.

Aproape tot ceea ce știm despre stelele îndepărtate, nebuloasele de gaz și galaxii se bazează pe analiza lumina pe care o primim de la ei. Mai exact, a undelor electromagnetice, pentru că astronomii au acum la îndemână întregul lor spectru. Intervalul spectral în care un solid sau un gaz radiază cel mai puternic depinde în principal de temperatura acestuia: cu cât este mai fierbinte, cu atât radiația este mai energică.

În spațiu, mai mult de 99% din toată materia vizibilă se află în plasmă. stat; este atât de fierbinte încât atomii au pierdut unul sau mai mulți electroni și apar sub formă de ioni încărcați pozitiv. De exemplu, plasme extrem de fierbinți cu temperaturi de peste un milion de grade sunt prezente în coroana solară vizibilă în timpul unei eclipse totale de soare. Mai mult, ele se găsesc în vecinătatea găurilor negre sau ca gaz intergalactic între galaxii.

Razele X emise de astfel de plasme prezintă amprentele elementelor chimice din interiorul lor. Foarte proeminente sunt liniile spectrale (liniile de emisie) din fierul ionizat multiplicat, în special Fe XVII, care și-a pierdut 16 din cei 26 de electroni inițiali. Motivul: Fierul este comun în rândul elementelor grele, iar Fe XVII este prezent într-un interval larg de temperatură.

Atunci când se analizează un spectru de raze X, se compară nu numai energiile liniilor de emisie, ci și rapoarte de intensitate ale liniilor caracteristice. Pentru a putea trage concluzii despre proprietățile plasmei cosmice, aceste rapoarte de intensitate trebuie să fie bine cunoscute. Este posibil să faceți acest lucru calculându-le teoretic și verificându-le experimental în laborator.

Și tocmai asta a fost problema până acum: calculele mecanice cuantice și rezultatele de laborator ale rapoartelor de intensitate a două linii puternice numite 3C și 3D au deviat unul de celălalt cu aproximativ 20% și au pus sub semnul întrebării înțelegerea noastră a structurii atomice, precum și încrederea în modelele utilizate.

Aceasta nu a fost doar o durere de cap pentru astronomi, ci și pentru fizicienilor, pentru că unde a stat eroarea, în teorie sau în experiment? În urmă cu doi ani, echipa condusă de doctorandul Steffen Kühn de la Institutul Max Planck pentru Fizică Nucleară (MPIK) din Heidelberg a efectuat cel mai precis experiment până la acea dată și chiar și atunci a rămas o discrepanță inexplicabilă.

Echipa de teorie MPIK condusă de Natalia Oreshkina și Zoltan Harman, plus Marianna Safronova și Charles Cheung din SUA și Julian Berengut din Australia au condus supercalculatoare la explozie pentru a recalcula liniile de emisie 3C și 3D ale Fe- XVII cu cea mai mare precizie: Discrepanța, precum și întrebarea au rămas: Cine avea dreptate?

„Am fost convinși să avem toate efectele sistematice cunoscute la acea vreme sub control”, își amintește Kühn. Cu toate acestea, într-o ultimă încercare, el și echipa de cercetare condusă de José Crespo au căutat să ajungă la fundul problemei: în loc să măsoare raportul de intensitate al celor două linii, au încercat să măsoare puterea absolută a tranzițiilor individuale, de asemenea numită puterea oscilatorului. Dar pentru a măsura aceste forțe individuale ale liniilor și pentru a identifica răufăcătorul celor două linii în observația teoretică, calitatea datelor de măsurare a trebuit să fie îmbunătățită considerabil.

Pentru această măsurare dificilă, ca parte a lui. teza de doctorat Kühn a folosit un aparat Electron Beam Ion Trap (PolarX-EBIT) care a fost construit în cadrul unui proiect de postdoctorat Sonja Bernitt la MPIK. În interiorul acestuia, ionii de fier sunt produși de un fascicul de electroni și prinși într-un câmp magnetic. Astfel, fasciculul de electroni elimină electronii exteriori ai ionilor de fier până când este prezent Fe XVII dorit. Apoi, ionii de fier prinși sunt iradiați cu raze X de energie adecvată, astfel încât să emită fluorescență. În acest scop, energia incidentă a fotonilor de raze X trebuie să fie variată până când liniile dorite sunt lovite exact.

Deoarece sursele disponibile comercial nu pot produce radiația de raze X necesară, PolarX-EBIT a avut pentru a fi transportat la DESY din Hamburg. Acolo, sincrotronul PETRA III generează un fascicul de raze X a cărui energie poate fi reglată într-un interval de energie specific. În acest fel, ionii de fier sunt excitați să emită raze X, care au fost apoi analizate spectral în funcție de energia fotonului incidentă.

Cu îmbunătățiri inteligente ale aparatului și ale schemei de măsurare, Kühn și colegii săi Moto Togawa , René Steinbrügge și Chintan Shah au reușit în timpul zilelor lungi și nopților scurte la linia de lumină PETRAIII să dubleze rezoluția spectrelor încă o dată în comparație cu măsurarea lor anterioară și să suprime fundalul de interferență, așa cum apare în fiecare măsurătoare, cu un factor de o mie. .

Calitatea enorm de îmbunătățită a datelor a dus la descoperire: pentru prima dată, liniile de emisie care urmează să fie investigate au putut fi complet separate de liniile învecinate. În plus, liniile 3C și 3D puteau fi măsurate acum chiar până la marginea lor.

„În măsurătorile anterioare, aripile acestor linii au fost ascunse în fundal, ceea ce duce la o interpretare eronată a intensităților.” explică Kühn. Maurice Leutenegger de la NASA Goddard Space Flight Center, care a fost implicat în experiment în calitate de expert în astrofizică cu raze X, este, de asemenea, foarte mulțumit de rezultat: „Rezultatul final este acum în acord excelent cu previziunile teoretice. teoreticieni.

„Acest lucru întărește încrederea în calculele mecanice cuantice utilizate pentru analiza spectrelor astrofizice. Acest lucru se aplică în special liniilor pentru care nu există valori de referință experimentale", subliniază Kühn semnificația noului rezultat. Mai mult, spectrele telescoapelor spațiale pot fi acum evaluate cu o precizie mai mare.

Acest lucru se aplică și el. la două observatoare mari de raze X care urmează să fie lansate în curând în spațiu: Misiunea de spectroscopie cu raze X condusă de Japonia (XRISM, lansată în mai 2023) și Observatorul de raze X Athena al Agenției Spațiale Europene ESA (lansare în începutul anilor 2030).

Lucrul este publicat în revista Physical Review Letters.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Criminalitatea din Chicago a crescut cu 61% în 2023, infracțiunile cu violență cresc în timp ce guvernatorul insistă ca infracțiunile să „code”

_ Azerbaidjanul poate livra Europei energie pentru un secol

_ Amestecarea cu natura ar putea fi la doar 15 minute distanță pentru toată lumea în cadrul noului plan guvernamental

_ Keanu Reeves dezvăluie că Constantine 2 s-a întâmplat în sfârșit, după ce a „pătruns” Warner Bros.

_ Kamala Harris, oficiali seniori Biden, vor participa miercuri la funeraliile Tire Nichols; Gazda MSNBC Al Sharpton va face elogii

_ EPHRAIM HARDCASTLE: Întrebare de încoronare pentru Dominic Raab

_ Premiile Grammy: Jocurile video îşi câştigă în sfârşit dreptul la recunoaştere

_ Aliații lui Hunter Biden cântăresc fondul de apărare juridică...

_ CRINGE: Kamala Harris a fost prăjită pentru descrierea ei a lansării în spațiu a astronauților (VIDEO)

_George Simion - 01 Feb 2023 06:11:00

_ Seven-kilometre traffic queue of lories at Nadlac II

_ Deci, care este cea mai bună rată de economisire pe care o oferă banca DVS.?

_ Brad Pitt își croiește o siluetă elegantă în pantaloni gri înainte de a îmbrăca transpirații cu George Clooney în set de la Wolves

Cum se facturează consumul de energie începând cu 1 ianuarie 2023

_ Super Bowl LVII: Cele 10 mari puncte de discuție pe măsură ce crește entuziasmul pentru confruntarea din Arizona

_ Olivia Attwood pune un ecran elegant într-un trenci alb clar la Institutul Regenerativ

_ Prestigioasa organizație liberală de pază condamnă reportajul Russiagate al New York Times

_ AMD se adună după bataile de top și de jos, prognoză în linie

_ Ivermectina: Distribuția la nivel de populație ar fi putut împiedica recenta epidemie de COVID în masă din China?

_ Putin nu va îndrăzni să folosească arme nucleare asupra Ucrainei, susține consilierul Zelensky

Distrugerea României de Partidele Slugilor Ciulacu și Ciucă continuă. Vor distruge comunele țării. Aflați câte comune vor să distrugă. Stiri Negre - 26 Jan 2023 14:44:32

_ Profitul lui MCDONALD crește...

_ EXXON bate recordul de câștiguri cu 59 de miliarde de dolari!

_ Bucharest Court: Alexandru Piturca, Romarm director Tutu to be investigated under court supervision

_ Iluzie optică înșelătoare îți păcălește creierul să vadă zeci de inimi legănându-se - poți să o oprești?

_Gold FM Romania - 31 Jan 2023 22:12:35

_ Manchester United finalizează semnarea de împrumut a mijlocașului lui Bayern Munchen Marcel Sabitzer

_ Equalution: CEO-ul Nutrition, care a pierdut 27 kg, dezvăluie ce mănâncă într-o zi pentru pierderea în greutate

_ „Pharma, MSM, Tech, Intel, Zelensky, OMS, Deep State lucrează împreună pentru a acoperi armele biologice din Ucraina”

_ Asistenta de asistenta medicala dezvaluie ca isi impleteste servetele McDonald's intre degetele de la picioare pentru a dormi mai bine

_ Nottingham Forest finalizează semnarea portarului Paris Saint-Germain Keylor Navas

_ Graham Arnold dezvăluie singurul lucru care l-ar fi convins să renunțe din funcția de antrenor Socceroos

_ Review ASRock Z790 Livemixer: unic și accesibil

_ Tyson Fury susține că Tommy trebuie să devină antrenorul personal al lui Cristiano Ronaldo dacă pierde în fața lui Jake Paul

_ SUA acuză încă patru pentru asasinarea președintelui haitian

_Gold FM Romania - 31 Jan 2023 22:09:23

_ Coloană de autocamioane de şapte kilometri înainte de ieşirea din ţară, la Nădlac II

_ Precedent extrem de interesant - Preot caterisit de Biserică, repus în funcție de instanță în baza unei decizii CEDO

Infractorii trans care au violat femei sunt femei, spune liderul scoțian

_Gold FM Romania - 31 Jan 2023 21:25:43

_ Corporațiile conduc inflația?

_ Trailerul A Little White Lie îl găsește pe Michael Shannon pretinzând că este un autor renumit

_ Mutarea lui Hakim Ziyech la PSG este OPRIT, deoarece liga franceză RESPINGE acordul de împrumut cu întârziere

_ Michael J. Fox se alătură soției sale Tracy Pollan pentru a-i încuraja pe New York Knicks

_ Cele mai creative nume de bebeluși de celebrități - inclusiv fiica lui Molly-Mae Hague

_ Haas, prima echipă de Formula 1 care şi-a prezentat monopostul pentru sezonul 2023

_ Un tricou al lui Messi cu autograf a strâns 59.000 de dolari la o licitaţie caritabilă

_ Copacii ar putea reduce mortalitatea cauzată de canicula urbană cu o treime: Studiu

_ Iconița lui Chelsea, John Terry, face săpături sălbatice la Arsenal și Piers Morgan

_ Nivelurile de cofeină din cafeaua vândute de giganții străzii pot fi

_ Manchester United: Marcel Sabitzer spune că a luat o „decizie rapidă și importantă” cu privire la mutarea împrumutului

_ Damar Hamlin lansează provocarea 3forHeart cu ajutorul lui Tom Brady, LeBron James și Michelle Obama

_ Electric car sales gain pace despite hurdles

_ Eddie Howe îi cere eroilor săi de la Newcastle să facă istorie după ce a ajuns în finala Carabao Cup

_ Senatorul Statului Democrat din Nebraska propune un amendament pentru a le interzice copiilor să participe la evenimentele bisericești

_ Biden va trimite Ucrainei ALTE 2,2 miliarde de dolari în ajutor militar – inclusiv rachete cu rază lungă de acțiune: Reuters

_ Chris Wallace are cele mai proaste evaluări luna de la lansarea emisiunii CNN

_ Lunch Lady, arestată pentru că a furat aripi de pui în valoare de 1,5 milioane de dolari de la școlile din Illinois „cu venituri mici”

_ Mijlocașul de la Sydney FC, Anthony Caceres, îi laudă pe fani pentru că au stabilit un nou record și se deschide despre jocul „ciudat”

_ Tickets for 2023 edition of Enescu Festival on sale as of February 1


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1515, afisate in 26 pagini.



ieri 21:06