RW Space

Во Вселенной есть места, где материя настолько сильно искажается, что магнетизм превращается в невообразимую силу. Известные как магнетары, гравитационно-сжатые ядра этих высокодинамичных нейтронных звезд концентрируют магнитные поля силой около 100 триллионов гаусс.

Тем не менее, здесь, на Земле, могут быть зоны, где крошечные очаги магнетизма мерцают с силой, которая намного превосходят даже этих космических чудовищ.

Анализ взаимодействий частиц на релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC) в Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США обнаружил следы рекордных магнитных полей, запечатленных на распылении материала, образующегося при столкновении ядер различных тяжелых ионов.

Измеряя шрапнель еще более мелких кварковых и глюонных частиц, высвобождаемых в результате нецентральных столкновений, физики получили представление о силах, действующих на работайте глубоко внутри атомов.

«Это первое измерение того, как магнитное поле взаимодействует с кварк-глюонной плазмой (КГП)», — говорит Дию Шен, исследователь физик из коллаборации Solenoidal Tracker в RHIC (STAR) Министерства энергетики.

Кварки — это фундаментальные частицы, которые появляются и исчезают в квантовых снежных бурях, их взаимодействия управляются кратковременно живущими глюонными частицами, которые связывают кварк и Антикварки превращаются в протоны и нейтроны, из которых состоят все атомы.

Знание того, как кварки и антикварки ныряют и ныряют за свое короткое время жизни внутрь ядерных частиц, помогает физикам лучше понять устройство материи с нуля. Пространство в сердце атома — не место для слабонервных.

Хотя теоретически возможно составить карту активности кварков и их противоположно заряженных антикварковых двойников, используя так называемый киральный магнитный эффект, в На практике электромагнитное поле в тумане открытых кварков и глюонов слишком недолговечно, чтобы его можно было заметить, и быстро поддается потоку конкурирующих токов.

Одной из ситуаций, в которой физики считали, что удобное магнитное поле может быть возникло столкновение между тяжелыми ядрами, расположенными не совсем по центру.

Сталкиваясь друг с другом, протоны внутри массивных пучков будут направляться по спирали в заряженный вихрь, что приведет к возникновению мощного вихря магнетизма – так мощные, они могут излучать больше гаусса, чем трясущаяся нейтронная звезда.

«Эти быстро движущиеся положительные заряды должны генерировать очень сильное магнитное поле, которое, по прогнозам, будет 10¹⁸ гаусс», говорит физик STAR Ган Ван.

«Это, вероятно, самое сильное магнитное поле в нашей Вселенной».

Это сделает эти вспышки магнетизма в 10 000 раз сильнее, чем у самого мощного магнетара, и В 10 квадриллионов раз сильнее, чем 100 гаусс обычного магнита на холодильник.

Там, где магнетары могли генерировать свои магнитные водовороты в течение десятков тысяч лет, эти вызванные протонами всплески магнетизма длились бы всего лишь десятимиллионные доли миллиардную долю секунды, что делает невозможным какое-либо представление о самом поле.

Однако его присутствие все равно будет ощущаться заряженными кварками, высвободившимися в результате столкновения.

Бросая друг в друга ядра золота с различными энергиями, а также взаимные столкновения рутения и циркония, исследователи смогли проанализировать остатки и идентифицировать пути, пройденные частицами, которые указывали на присутствие магнитного поля.

Зная это, они могли измерить распределение частиц таким образом, чтобы получить важные детали об электропроводности кварк-глюонной плазмы.

>

«Мы можем сделать вывод о значении проводимости на основе наших измерений коллективного движения», — говорит Шен.

«Степень отклонения частиц напрямую зависит от силы электромагнитного поля. и проводимость в QGP – и никто раньше не измерял проводимость QGP».

Это исследование было опубликовано в Physical Review X.