• 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
29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

31 августа, 13:59
Мария Азарова

Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.

31 августа, 16:00
Татьяна Зайцева

Археологи, проводящие раскопки древнего города Адрамиттейон в Западной Турции, обнаружили богатую римскую виллу II-III веков нашей эры. Украшающая виллу мозаика включает в себя неожиданно личный элемент жизни владельцев — изображения домашних питомцев с надписями, указывающими их имена.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

26 августа, 17:59
МАИ

Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

1 августа, 20:27
Evgenia Vavilova

Команда исследователей из Германии и Турции впервые исследовала ледник на вершине Большого Арарата на высоте более пяти тысяч метров. Две недели в июле 2026 года ученые собирали данные о вечных снегах горы, которые до этого не были тщательно исследованы.

20 августа, 11:56
Татьяна Зайцева

Множество переломов костей у средневекового скелета, захороненного в замке Стерлинг, позволили предположить, что мужчина погиб в результате прямого попадания снаряда, выпущенного из осадного орудия. Не исключено, что это был гигантский требушет «Боевой Волк», построенный по приказу короля Англии Эдуарда I.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий