• 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.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
25 января, 16:53
Evgenia Vavilova

В зоопарках звери доживают до старости и выбывают из программ глобального сохранения видов, потому что не могут размножаться. Это ставит под угрозу усилия по поддержанию популяций редких видов.

25 января, 10:04
Александр Березин

Вопреки множеству оценок из СМИ, самый крупный остров мира небогат полезными ископаемыми, но и никак не «бесполезный кусок льда». Открытия датских ученых последних лет показывают, что ценность этого куска суши намного выше, чем можно было подумать еще в 2010-х. Так зачем на самом деле он нужен Трампу и может ли его отъем разрушить НАТО, как на это надеются некоторые в России?

26 января, 09:31
Игорь Байдов

Занятие творчеством и искусством не просто приятное времяпрепровождение. Оно также помогает людям сохранить здоровье, и теперь ученые, возможно, поняли почему. Команда исследователей из Великобритании выяснила, что вовлечение в творчество и искусство связано с положительными изменениями в физиологии организма. Они получили доказательства этого феномена, проанализировав кровь почти шести тысяч человек.

25 января, 16:53
Evgenia Vavilova

В зоопарках звери доживают до старости и выбывают из программ глобального сохранения видов, потому что не могут размножаться. Это ставит под угрозу усилия по поддержанию популяций редких видов.

25 января, 10:04
Александр Березин

Вопреки множеству оценок из СМИ, самый крупный остров мира небогат полезными ископаемыми, но и никак не «бесполезный кусок льда». Открытия датских ученых последних лет показывают, что ценность этого куска суши намного выше, чем можно было подумать еще в 2010-х. Так зачем на самом деле он нужен Трампу и может ли его отъем разрушить НАТО, как на это надеются некоторые в России?

23 января, 08:27
Полина Меньшова

В основе современной грамматики лежит теория, согласно которой в сознании человека язык «хранится» в виде иерархических структур — групп из двух слов, где одна составляющая зависит от другой, но вместе они образуют единое целое с точки зрения смысла. Однако лингвисты из Дании продемонстрировали, что устройство языка может быть проще: многие значимые группы слов представляют собой линейные последовательности, а не иерархии.

12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

20 января, 13:40
Александр Березин

Хотя зоологи уже не раз наблюдали использование орудий у относительно близких к людям видов, — от приматов до свиней — коровы до сих пор не были за этим замечены. Теперь ситуация изменилась: оказалось, что они могут использовать многоцелевые орудия по-разному, в зависимости от обстоятельств.

2 января, 12:27
Адель Романова

Ученые задались вопросом: почему два расположенных по соседству спутника Юпитера такие разные, ведь на Ио повсеместно извергаются вулканы, а Европа полностью покрыта многокилометровой коркой льда. Есть версия, что Ио когда-то тоже была богата водой, но по итогам недавнего исследования это сочли неправдоподобным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно