Najsilniejsze pola magnetyczne we wszechświecie mogą występować tu, na Ziemi: ScienceAlert

Są miejsca we wszechświecie, gdzie materia zostaje tak zniekształcona, że ​​magnetyzm urasta do niewyobrażalnej siły. Skompresowane grawitacyjnie rdzenie tych wysoce dynamicznych gwiazd neutronowych, znanych jako magnetary, skupiają pola magnetyczne o sile około 100 bilionów gausów.

Jednakże mogą istnieć obszary na Ziemi, gdzie małe skupiska magnetyzmu błyskają z mocą znacznie przewyższającą te kosmiczne potwory.

Analiza oddziaływań cząstek w Relatywistycznym Zderzaczu Ciężkich Jonów (RHIC) w Narodowym Laboratorium Brookhaven Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych wykazała ślady standardowych pól magnetycznych odciśniętych na strumieniu spadającego materiału w wyniku rozbicia jąder różnych ciężkich jonów. .

Mierząc mniejsze fragmenty twaróg I Galon Cząstki zostały uwolnione w wyniku zderzeń poza centrum, a fizycy uzyskali wgląd w siły działające głęboko w atomach.

„To pierwszy pomiar interakcji pola magnetycznego z plazmą kwarkowo-gluonową (QGP)” On mówi Du Chen, fizyk współpracujący z zespołem Solenoid Tracker Collaboration w RHIC (STAR) w Departamencie Energii.

Kwarki to podstawowe cząstki, które pojawiają się i znikają podczas burz kwantowych, a ich interakcjami regulują krótko żyjące cząstki gluonowe, które łączą kwarki i antykwarki z protonami i neutronami tworzącymi wszystkie atomy.

Wiedza o tym, jak kwarki i antykwarki zaginają się i nurkują podczas swojego krótkiego życia w cząsteczkach jądrowych, pomaga fizykom lepiej zrozumieć strukturę materii od podstaw, jednak przestrzeń w sercu atomu nie jest miejscem dla osób o słabym sercu.

Chociaż teoretycznie możliwe jest mapowanie aktywności kwarków i ich przeciwnie naładowanych bliźniaków antykwarków za pomocą czegoś znanego jako Spiralny efekt magnetycznyW praktyce pole elektromagnetyczne wewnątrz mgły odsłoniętych kwarków i gluonów jest zbyt krótkotrwałe, aby można je było zobaczyć i szybko ulega przepływowi konkurencyjnych prądów.

Jedną z sytuacji, w której fizycy sądzili, że mogłoby wytworzyć się użyteczne pole magnetyczne, są zderzenia pomiędzy ciężkimi jądrami, które nie znajdują się dokładnie w centrum.

Przycinając się nawzajem, protony wewnątrz masywnych wiązek zostałyby wysłane spiralnie do naładowanego wiru, który utworzyłby potężny wir magnetyzmu – tak potężny, że mógłby dostarczyć więcej Gaussów niż wibrująca gwiazda neutronowa.

„Te szybko poruszające się ładunki dodatnie powinny generować bardzo silne pole magnetyczne, które ma wynosić 10¹⁸ Gaus” On mówi Fizyk gwiazd Gang Wang.

„To prawdopodobnie najsilniejsze pole magnetyczne w naszym wszechświecie”.

Dzięki temu te błyski magnetyczne byłyby 10 000 razy silniejsze niż najpotężniejszy magnetar i 10 biliardów razy silniejsze niż 100 gausów typowego magnesu na lodówkę.

Gdzie magnesy Rozpętali swoje burze magnetyczne Przez dziesiątki tysięcy lat eksplozje magnetyczne wywołane przez protony trwałyby tylko dziesięć milionowych miliardowej miliardowej części sekundy, uniemożliwiając dostrzeżenie samego pola.

Jednak ich obecność jest nadal odczuwalna poprzez naładowane kwarki uwolnione w wyniku zderzenia.

Rzucając na siebie jądra złota przy różnych energiach, a także wzajemnych zderzeń rutenu i cyrkonu, badacze byli w stanie przesiać pozostałości i określić ścieżki, jakie pokonują cząstki, które wskazują na obecność pola magnetycznego.

Wiedząc o tym, byli w stanie zmierzyć rozkład cząstek w sposób, który dostarczył ważnych szczegółów na temat przewodności elektrycznej plazmy kwarkowo-gluonowej.

„Możemy wywnioskować wartość przewodności z naszych pomiarów ruchu zbiorowego”. On mówi Shane.

„Zakres odchylenia cząstek jest bezpośrednio powiązany z siłą pola elektromagnetycznego i przewodnością QGP – a nikt wcześniej nie mierzył przewodności QGP”.

Badanie to zostało opublikowane w Przegląd fizyczny.