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Thursday, April 22, 2021

सुपरफ्लुइड उन ध्वनियों को बनाने के लिए उपयोग किया जाता है जिन्हें न्यूट्रॉन स्टार में सुना जा सकता है

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ध्वनि तरंगे

भौतिकविदों ने एक सुपरफ्लुइड के माध्यम से ध्वनि तरंगों को भेजा है

क्रिस्टीन डैनिलॉफ, एमआईटी

कोई भी कभी भी एक न्यूट्रॉन स्टार के अंदर उत्पन्न ध्वनियों को नहीं सुन पाएगा, लेकिन वैज्ञानिकों के एक समूह ने बनाया है कि अगली सबसे अच्छी बात क्या हो सकती है।

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में मार्टिन ज़्वेयरलिन के नेतृत्व में टीम ने एक प्रकार का सुपरफ्लुइड के माध्यम से चलने वाली आवाज़ सुनी, जिसे एक पूर्ण तरल पदार्थ कहा जाता है – घर्षण की न्यूनतम संभव मात्रा वाली गैस। हालांकि स्थितियां पूरी तरह से अलग हैं, ज़्वेलेरिन का कहना है कि इस प्रयोग का उपयोग न्यूट्रॉन स्टार के केंद्र में गुंजयमान आवृत्तियों को बाहर निकालने के लिए किया जा सकता है।

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थ्योरी से पता चलता है कि न्यूट्रॉन सितारों के कोर में दृढ़ता से बातचीत करने वाले पदार्थ होते हैं, जिसमें एक प्रकार का कण होता है, जिसे क्वांटम गुण द्वारा परिभाषित किया जाता है जिसे स्पिन कहा जाता है। जब fermions दृढ़ता से बातचीत करना शुरू करते हैं, या युगल, वे एक आदर्श तरल पदार्थ की तरह व्यवहार करते हैं।

Zwierlein की टीम ने लिथियम -6 परमाणुओं की एक गैस का उपयोग करके अपना खुद का सही तरल पदार्थ बनाने के लिए सेट किया जो कि व्यवहार करता है। परमाणुओं को एक छोटे से बॉक्स जैसी मात्रा में लेज़र लाइट से बनी दीवारों के साथ रखा गया था।

शोधकर्ताओं ने फिर गैस के माध्यम से बढ़ती आवृत्ति के हजारों ध्वनि तरंगों को भेजा। कंपन केवल गैस के माध्यम से यात्रा करेंगे यदि वे एक विशेष आवृत्ति पर होते हैं जिसे एक गुंजयमान आवृत्ति के रूप में जाना जाता है।

“प्रतिध्वनि की गुणवत्ता मुझे तरल पदार्थ की चिपचिपाहट, या ध्वनि की विविधता के बारे में बताती है,” ज़्विर्लिन कहते हैं। “अगर किसी तरल पदार्थ में चिपचिपापन कम होता है, तो यह एक बहुत मजबूत ध्वनि तरंग का निर्माण कर सकता है और बहुत तेज़ हो सकता है, अगर सिर्फ सही आवृत्ति पर मारा जाए। अगर यह बहुत चिपचिपा तरल पदार्थ है, तो इसका कोई अच्छा गूंज नहीं है। “

गैस के माध्यम से प्रतिध्वनि का अध्ययन करके, ज़्विर्लिन और उनकी टीम ने पाया कि गैस में सबसे कम चिपचिपाहट क्वांटम यांत्रिकी द्वारा दी गई थी, जिसका अर्थ है कि यह एक परिपूर्ण तरल पदार्थ था। टीम को उम्मीद है कि उनके द्रव का उपयोग अन्य मॉडल के लिए किया जा सकता है, न्यूट्रॉन सितारों के कोर की तरह अधिक जटिल प्रवाह।

“हालांकि, खगोलीय वातावरण बहुत अलग है, प्रयोगशाला क्वांटम सिस्टम का अध्ययन हमें प्रेरणा दे सकता है कि हम न्यूट्रॉन स्टार मॉडल कैसे सुधार सकते हैं,” वैनेसा ग्रेबर कहती हैं, जो स्पेन के बार्सिलोना में अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान में न्यूट्रॉन सितारों का अध्ययन करती है।

“प्रयोगों कि इन सही प्रवाह के गुणों को मापने के लिए न्यूट्रॉन सितारों में इसी व्यवहार को बेहतर ढंग से समझने के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं।”

जर्नल संदर्भ: विज्ञान, डीओआई: 10.1126 / विज्ञान.नाज़ 5756

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