• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
12.12.2025, 20:04
Evgenia Vavilova
1,7 тыс

Легкие атомные ядра оказались избавлены от воздействия экстремально высоких температур в БАК

❋ 5.0

Физики не понимали, как легкие ядра не разрывает экстремально высокими температурами. Оказалось, что они образуются не в самом сердце столкновения.

Иллюстрация образования дейтронов во время высокоэнергетических столкновений на БАК. Дельта-частица, образовавшаяся при столкновении, распадается на протон и пион. Протон проходит через термоядерную реакцию с нейтроном, и формируется дейтрон / © CERN
Иллюстрация образования дейтронов во время высокоэнергетических столкновений на БАК. Дельта-частица, образовавшаяся при столкновении, распадается на протон и пион. Протон проходит через термоядерную реакцию с нейтроном, и формируется дейтрон / © CERN

Во время столкновения частиц в объеме Большого адронного коллайдера (БАК) могут создаваться температуры, в 100 тысяч раз превышающие температуру в центре Солнца. Они настолько высоки, что должны разрывать связи в ядрах атомов.

Тем не менее легкие атомные ядра и их «двойники» из антиматерии выходят из области столкновений целыми. Физики до сих пор не знали, как это возможно. Коллаборация ALICE составила описание происходящих с легкими ядрами процессов на основе экспериментальных данных. Результаты научной работы опубликованы в журнале Nature.

Исследователи ALICE изучали дейтроны (связанные протон и нейтрон, ядро атома дейтерия) и антидейтроны (антипротон и антинейтрон), родившиеся во время высокоэнергетических столкновений протонов на БАК. Они обнаружили свидетельства того, что почти 90 процентов дейтронов и антидейтронов образовались не напрямую в столкновениях, а в результате последующего ядерного синтеза из частиц, рожденных в столкновении. Одна из образующих дейтрон частиц появлялась при распаде короткоживущей частицы.

Участники коллаборации измерили импульсы дейтронов и пионов — частиц, состоящих из кварк-антикварковой пары. Они обнаружили корреляцию между импульсами пионов и дейтронов: это указывает на то, что пион и один из элементов дейтрона (протон или нейтрон) на самом деле появились вследствие распада короткоживущей частицы.

Эта короткоживущая частица, дельта-резонанс (Δ-резонанс), распадается примерно за одну триллионную долю триллионной доли секунды на пион и нуклон (либо протон, либо нейтрон). Затем нуклон может слиться с другими соседними нуклонами с образованием легких ядер, таких как дейтрон.

Этот ядерный синтез происходит на небольшом расстоянии от точки столкновения, в более холодной среде, что дает свежесозданным ядрам гораздо больше шансов на выживание. Эти результаты наблюдали как для частиц, так и для античастиц. На основе этого физики сделали вывод, что один и тот же механизм управляет формированием дейтронов и антидейтронов.

«Эти результаты представляют собой веху в нашей области исследований. Они восполняют пробел в нашем понимании того, как ядра формируются из кварков и глюонов, и дают важный материал для следующего поколения теоретических моделей в физике», — рассказал Марко ван Левен (Marco van Leeuwen), представитель эксперимента ALICE.

Открытие ученых может быть важным для астрофизики и космологии. Легкие ядра и антиядра образуются при взаимодействиях космических лучей с межзвездной средой, а также могут создаваться в процессах с участием темной материи.

Новые данные эксперимента ALICE дают экспериментальную основу для моделирования формирования легких ядер в космосе. Создавая детальные модели, физики могут лучше интерпретировать и анализировать данные о космическом излучении и искать темную материю.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Evgenia Vavilova
Пишет в основном о физике и химии, любит нанотехнологии, шестиугольники и утконосов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

24 июля, 12:05
Андрей Серегин

Сегодня на земле существует примерно 7500 языков, однако ученые давно подозревали, что в прошлом их было значительно больше. Международная группа лингвистов реконструировала историю языкового разнообразия за последние 12 тысяч лет и пришла к выводу, что человечество уже пережило «золотой век» языков, после которого их число начало быстро сокращаться.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

22 июля, 12:28
КАИ

Ученые КНИТУ-КАИ предложили усовершенствованную пресс-форму для компрессионной консолидации в вакууме композиционных материалов и пластмасс с герметичной внутренней полостью. Изобретение относится к области обработки материалов давлением при воздействии вакуума, в частности к устройствам с герметичной внутренней полостью для компрессионной консолидации термопластичных композиционных материалов.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий