Dengan mempelajari 'starquakes' neutron, para ilmuwan berharap untuk mengubah pemahaman mereka tentang materi nuklir

Studi 'StarQuakes' (seperti gempa bumi, tetapi di bintang -bintang) berjanji untuk memberi kita wawasan baru yang penting tentang sifat -sifat bintang neutron.

Studi 'StarQuakes' (seperti gempa bumi, tetapi di bintang -bintang) berjanji untuk memberi kita wawasan baru yang penting tentang sifat -sifat bintang neutron (sisa -sisa bintang besar yang runtuh), menurut penelitian baru yang dipimpin oleh University of Bath.

Eksplorasi semacam itu memiliki potensi untuk menantang pendekatan kita saat ini untuk mempelajari materi nuklir, dengan dampak penting bagi masa depan fisika nuklir dan astronomi. Jangka panjang, mungkin juga ada implikasi di bidang kesehatan, keamanan dan energi.

Nilai mempelajari asteroseismologi – karena getaran dan suar ini diketahui – telah muncul dari penelitian yang dilakukan oleh tim fisikawan internasional yang mencakup Dr David Tsang dan Dr Duncan Neill dari Departemen Fisika di Bath, bersama dengan rekan -rekannya dari Texas A&M dan dan dan rekan Universitas Ohio.

Studi tim, diterbitkan dalam jurnal yang berdampak Ulasan Fisik c memeriksa bagaimana asteroseismologi dalam bintang neutron dapat menguji prediksi tentang materi nuklir.

Para ilmuwan menemukan bahwa mengukur gempa ini dari Bumi menggunakan teleskop yang kuat memberikan informasi terperinci tentang apa yang terjadi di dalam bintang neutron. Ini membantu menguji dan memvalidasi teori yang disebut teori bidang efektif kiral, yang pada gilirannya adalah kunci untuk meningkatkan pemahaman kita tentang alam semesta dan memajukan cara kita hidup di planet kita.

Tujuan utama bagi para ilmuwan nuklir saat ini adalah untuk memperdalam pemahaman mereka tentang sifat dan perilaku materi nuklir, seperti proton dan neutron. Pemahaman yang halus ini sangat penting untuk meningkatkan pengetahuan mereka tentang blok bangunan dasar alam semesta dan kekuatan yang mengaturnya.

“Temuan kami berjanji untuk menambah, atau mengubah, alat yang digunakan oleh fisikawan nuklir, dan membawa astronomi dan fisika nuklir lebih dekat bersama,” kata penulis utama, peneliti postdoctoral Dr Neill. “Hasil ini memperjelas pentingnya pengamatan astronomi untuk fisika nuklir, membantu bidang penelitian yang terhubung yang secara tradisional terpisah.”

Dengan membantu pengembangan teori nuklir, temuan dari penelitian ini berkontribusi pada upaya yang pada akhirnya dapat menghasilkan manfaat untuk solusi kesehatan, keamanan, dan energi dengan cara berikut:

• Kesehatan: Dengan meningkatkan teknik seperti terapi radiasi dan pencitraan diagnostik
• Keamanan Nasional: Dengan memastikan pemeliharaan yang aman dan aman dan pengembangan senjata nuklir
• Energi Nuklir: Dengan membantu pengembangan energi nuklir yang aman dan efisien, yang mengarah pada peningkatan reaktor nuklir dan berpotensi sumber energi baru

Pentingnya StarQuakes di Bintang Neutron

Bintang neutron adalah sisa -sisa bintang besar yang telah membakar semua bahan bakar mereka. Objek -objek ini runtuh di bawah gravitasi mereka sendiri, menjadi objek kompak yang mengandung materi terpadat di alam semesta.

Kondisi ekstrem ini berarti bahwa sifat-sifat materi di dalamnya dapat memberikan informasi utama tentang sifat dasar materi yang tidak dapat diperoleh dengan mempelajari materi dalam eksperimen yang terikat bumi.

Saat ini, salah satu teknik paling populer untuk memodelkan materi nuklir dalam kondisi ekstrem adalah metode yang disebut 'teori medan efektif kiral'. Seperti halnya teori apa pun, penting untuk menguji prediksinya untuk memeriksa apakah itu konsisten dengan fisika nyata.

Namun, secara akurat mengukur bintang neutron, yang sangat jauh, sangat menantang. Karena tantangan-tantangan ini, para ilmuwan sering fokus mempelajari karakteristik dasar dan skala besar mereka daripada detail yang lebih baik. Akibatnya, sulit untuk menguji teori ilmiah tertentu tentang bintang neutron.

“Kami mengusulkan bahwa, dalam waktu dekat, asteroseismologi dapat digunakan untuk mendapatkan detail granular tentang materi di dalam bintang neutron, dan dengan demikian menguji teori-teori seperti teori lapangan yang efektif,” kata Dr David Tsang, rekan penulis penelitian.

Duncan Neill menambahkan: “Teknik asteroseismik yang kami usulkan memiliki keuntungan menggunakan instrumen yang sudah beroperasi, memberikan aplikasi baru ke teleskop yang ada dan memperluas alat fisika nuklir tanpa memerlukan perkembangan baru yang mahal.

“Ketika pekerjaan ini berkembang, kami mungkin menemukan bahwa kami dapat menggunakan asteroseismologi untuk menunjukkan sifat materi di berbagai kepadatan dalam bintang neutron, yang memungkinkan astronomi memimpin dalam membimbing pengembangan teknik fisika nuklir baru. Kami berharap dapat memperluas penelitian kami dalam asteroseismologi di Bath, melihat seberapa banyak yang bisa memberi tahu kita. “

Tim peneliti untuk pekerjaan ini termasuk Dr Christian Drischler dari Universitas Ohio dan Frib di Michigan State University, Dr Jeremy Holt dari Texas A&M University, College Station, dan Dr William Newton dari Texas A&M University-Commerce. Itu didanai oleh Dewan Fasilitas Sains dan Teknologi Inggris dan Royal Society, dan oleh Yayasan Sains Nasional AS dan NASA.