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Tuesday, April 20, 2021

दूर, सर्पिलिंग सितारे उप-परमाणु कणों को बांधने वाली ताकतों को सुराग देते हैं

दूर, सर्पिलिंग सितारे उप-परमाणु कणों को बांधने वाली ताकतों को सुराग देते हैं

बड़े पैमाने पर नाभिक के भौतिकी का अध्ययन ‘नोट’ को मापकर किया जा सकता है, जिस पर न्यूट्रॉन तारों के विलय के बीच ज्वार की प्रतिध्वनि न्यूट्रॉन सितारों की ठोस परत को चकनाचूर कर देती है। साभार: बाथ यूनिवर्सिटी

ब्रिटेन में बाथ विश्वविद्यालय के अंतरिक्ष वैज्ञानिकों ने न्यूट्रॉन सितारों की आंतरिक संरचना की जांच करने के लिए एक नया तरीका खोजा है, जिससे परमाणु भौतिकविदों को उन संरचनाओं का अध्ययन करने के लिए एक उपन्यास उपकरण दिया जाता है जो परमाणु स्तर पर पदार्थ बनाते हैं।


न्यूट्रॉन तारे मृत तारे हैं जो छोटे शहरों के आकार के गुरुत्वाकर्षण द्वारा संकुचित हो गए हैं। वे ब्रह्मांड में सबसे चरम पदार्थ होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे अस्तित्व में सबसे घनी वस्तुएं हैं (तुलना के लिए, अगर पृथ्वी एक न्यूट्रॉन तारे के घनत्व से संकुचित होती है, तो यह सिर्फ कुछ सौ मीटर व्यास में मापेगा, और सभी मनुष्य फिट होंगे एक चम्मच में)। यह न्यूट्रॉन सितारों को परमाणु भौतिकविदों के लिए अद्वितीय प्राकृतिक प्रयोगशालाएं बनाता है, जिनकी उप-परमाणु कणों को बांधने वाली बल की समझ पृथ्वी-बाध्य परमाणु नाभिक पर उनके काम तक सीमित है। यह अध्ययन करना कि यह बल अधिक विषम परिस्थितियों में कैसे व्यवहार करता है, उनके ज्ञान को गहरा करने का एक तरीका है।

खगोल भौतिकीविदों में कदम, जो भौतिकी के रहस्यों को जानने के लिए दूर की आकाशगंगाओं को देखते हैं।

में वर्णित एक अध्ययन में रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस, बाथ एस्ट्रोफिजिसिस्टों ने पाया है कि दो न्यूट्रॉन सितारों की कार्रवाई कभी तेज होती है जब वे हिंसक टकराव की ओर बढ़ते हैं तो न्यूट्रॉन-स्टार सामग्री की संरचना का संकेत देते हैं। इस जानकारी से, परमाणु भौतिक विज्ञानी सभी मामलों की संरचना का निर्धारण करने वाली ताकतों की गणना करने के लिए मजबूत स्थिति में होंगे।

गूंज

यह अनुनाद की घटना के माध्यम से है कि बाथ टीम ने अपनी खोज की है। अनुनाद तब होता है जब बल को किसी प्राकृतिक आवृत्ति पर किसी वस्तु पर लागू किया जाता है, जिससे एक बड़ी, अक्सर विनाशकारी, कंपन गति उत्पन्न होती है। अनुनाद का एक प्रसिद्ध उदाहरण तब मिलता है जब एक ओपेरा गायक एक आवृत्ति पर जोर से गाते हुए एक ग्लास बिखरता है जो ग्लास के दोलन मोड से मेल खाता है।

जब सर्पिलिंग न्यूट्रॉन सितारों की एक जोड़ी प्रतिध्वनि की स्थिति में पहुंचती है, तो उनका ठोस क्रस्ट-जिसे स्टील-शैटर से 10-बिलियन गुना अधिक मजबूत माना जाता है। इसके परिणामस्वरूप गामा-किरणों की चमकदार फट (जिसे रेजोनेंट शैटरिंग फ्लेयर कहा जाता है) को उपग्रहों द्वारा देखा जा सकता है। इन-सर्पिलिंग सितारे गुरुत्वाकर्षण तरंगों को भी छोड़ते हैं जिन्हें पृथ्वी पर मौजूद उपकरणों द्वारा पता लगाया जा सकता है। बाथ शोधकर्ताओं ने पाया कि भड़कना और गुरुत्वाकर्षण-तरंग संकेत दोनों को मापकर वे न्यूट्रॉन तारे की ‘समरूपता ऊर्जा’ की गणना कर सकते हैं।

समरूप ऊर्जा परमाणु पदार्थ के गुणों में से एक है। यह उप-परमाणु कणों (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन) के अनुपात को नियंत्रित करता है जो एक नाभिक बनाते हैं, और न्यूट्रॉन सितारों में पाए जाने वाले चरम घनत्व के अधीन होने पर यह अनुपात कैसे बदलता है। इसलिए समरूपता ऊर्जा के लिए एक पढ़ना न्यूट्रॉन सितारों के मेकअप का एक मजबूत संकेत देगा, और विस्तार से, प्रक्रियाएं जिनके द्वारा सभी प्रोटॉन और न्यूट्रॉन जोड़े, और सभी मामलों की संरचना का निर्धारण करने वाली ताकतें।

शोधकर्ता बताते हैं कि गामा-किरणों और गुरुत्वाकर्षण-तरंगों के संयोजन का उपयोग करके न्यूट्रॉन सितारों के प्रतिध्वनि का अध्ययन करके प्राप्त माप, परमाणु भौतिकविदों के प्रयोगशाला प्रयोगों के बजाय, पूरक होगा।

बाथ एस्ट्रोफिजिसिस्ट डॉ। डेविड त्सांग ने कहा, “न्यूट्रॉन स्टार्स और इन भारी वस्तुओं के कैटासीमिक अंतिम अध्ययनों से, हम बड़े पैमाने पर छोटे-छोटे नाभिकों के बारे में कुछ समझ पा रहे हैं।” “पैमाने में भारी अंतर यह आकर्षक बनाता है।”

खगोल भौतिकी पीएच.डी. छात्र डंकन नील, जिन्होंने अनुसंधान का नेतृत्व किया, ने कहा: “मुझे यह पसंद है कि यह कार्य भौतिक भौतिकविदों द्वारा अध्ययन किए जा रहे एक ही चीज को देखता है। वे छोटे कणों को देखते हैं और हम खगोलविज्ञानी कई लाखों प्रकाश वर्ष दूर की वस्तुओं और घटनाओं को देखते हैं।” एक ही चीज को बिल्कुल अलग तरीके से देख रहे हैं। ”

टेक्सास ए एंड एम यूनिवर्सिटी-कॉमर्स और प्रोजेक्ट सहयोगी में खगोल भौतिकीविद डॉ। विल न्यूटन ने कहा: “हालांकि न्यूट्रॉन और प्रोटॉन में क्वार्कों को बांधने वाले बल को जाना जाता है, यह वास्तव में कैसे काम करता है जब बड़ी संख्या में न्यूट्रॉन और प्रोटॉन एक साथ आते हैं, अच्छी तरह से समझा नहीं जाता है। । इस समझ को बेहतर बनाने की खोज को प्रायोगिक परमाणु भौतिकी के आंकड़ों से मदद मिलती है, लेकिन पृथ्वी पर हमारे द्वारा जांच की जाने वाली सभी नाभिकों में समान न्यूट्रॉन और प्रोटॉन की संख्या समान रूप से एक ही घनत्व पर होती है।

“न्यूट्रॉन सितारों में, प्रकृति हमें परमाणु भौतिकी का पता लगाने के लिए एक अलग तरह का वातावरण प्रदान करती है: ज्यादातर न्यूट्रॉन से बने पदार्थ और घनत्व की एक विस्तृत श्रृंखला को फैलाते हुए, परमाणु नाभिक के घनत्व का लगभग दस गुना तक। इस पत्र में, हम बताते हैं कि हम कैसे। इस मामले की एक निश्चित संपत्ति को माप सकता है – समरूपता ऊर्जा – सैकड़ों प्रकाश वर्ष दूर से।


क्या अजीब क्वार्क सितारों का पता लगाने का एक तरीका है, भले ही वे सफेद बौनों की तरह दिखते हों?


अधिक जानकारी:
डंकन नील एट अल, परमाणु समरूपता ऊर्जा के बहुउद्देशीय जांच के रूप में गुंजायमान चकमक पत्थर रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस (२०२१) है। DOI: 10.1093 / mnras / stab764

स्नान विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: दूरवर्ती, सर्पिलिंग सितारे उप-परमाणु कणों (2021, 1 अप्रैल) को बांधने वाली शक्तियों को सुराग देते हैं। 2 अप्रैल 2021 को https://phys.org/news/2021-04-distant-spiralling-stars-clues-sub से पुनः प्राप्त -आटोमिक। html

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