MY.UAНовости
Оболочка нейтронной звезды имеет толщину менее одной миллионной нанометра, - ученые
Оболочка нейтронной звезды имеет толщину менее одной миллионной нанометра, - ученые

Оболочка нейтронной звезды имеет толщину менее одной миллионной нанометра, - ученые

Физики-ядерщики проводят новые измерения слоя нейтронов, окружающих ядро ​​свинца, предоставляя новую информацию о нейтронных звездах.

Ядерные физики провели новое высокоточное измерение в Лаборатории Джефферсона Министерства энергетики США. Результат измерений, который показал, что толщина нейтронной оболочки ядра свинца составляет 0,28 миллионных нанометра, имеет важное значение для понимания структуры и размера нейтронных звезд, сообщает Scitechdaily

Протоны и нейтроны, составляющие ядро ​​каждого атома во Вселенной, помогают определить идентичность и свойства каждого атома. Физики-ядерщики изучают различные ядра, чтобы узнать больше о том, как эти протоны и нейтроны действуют внутри ядра. Ученые изучают мельчайшие детали того, как протоны и нейтроны распределяются в ядрах свинца.

"Вопрос в том, где находятся нейтроны в свинце. Свинец — это тяжелое ядро, там есть лишние нейтроны, но что касается ядерной силы, равное сочетание протонов и нейтронов работает лучше", — говорит Кент Пашке, профессор Университета Вирджинии.

Пашке объясняет, что легкие ядра, содержащие всего несколько протонов, обычно содержат одинаковое количество протонов и нейтронов внутри. По мере того, как ядра становятся тяжелее, им нужно больше нейтронов, чем протонов, чтобы оставаться стабильными. Все стабильные ядра, которые имеют более 20 протонов, имеют больше нейтронов, чем протонов. Например, в свинце 82 протона и 126 нейтронов. Измерение того, как эти дополнительные нейтроны распределяются внутри ядра, является ключевым моментом для понимания того, как устроены тяжелые ядра.

"Протоны в ядре свинца находятся в сфере, мы обнаружили, что нейтроны находятся в более крупной сфере вокруг них, мы называем это нейтронной оболочкой", — говорит Пашке.

Первые экспериментальные наблюдения за нейтронной оболочкой проводились методом рассеивания нейтронов в 2012 году. Следующее более точное измерение состоялось летом 2019 года с использованием электронного ускорителя-рекуператора CEBAF. В этом эксперименте, как и в первом, измерялся средний размер ядра свинца, выраженный в нейтронах.

Нейтроны трудно измерить, потому что многие чувствительные зонды, которые физики используют для измерения субатомных частиц, полагаются на измерение электрического заряда частиц через электромагнитное взаимодействие, одно из четырех взаимодействий в природе. В данном исследовании ученые используют другую фундаментальную силу, слабую ядерную силу, для изучения распределения нейтронов.

"Протоны имеют электрический заряд и могут быть нанесены на карту с помощью электромагнитной силы. У нейтронов нет электрического заряда, но по сравнению с протонами они имеют большой слабый заряд, и поэтому, если вы используете слабое взаимодействие, вы можете выяснить, где находятся нейтроны", — говорит Пашке.

В ходе эксперимента точно управляемый пучок электронов врезался в тонкий пласт криогенно охлажденного свинца. Эти электроны вращались во время движения как по спирали во время футбольного паса.

Электроны в пучке взаимодействуют с протонами или нейтронами свинца посредством электромагнитного или слабого взаимодействия. В то время как электромагнитное взаимодействие зеркально-симметрично, слабое взаимодействие — нет. Это означает, что электроны, которые взаимодействовали посредством электромагнетизма, делали это независимо от направления вращения электронов, в то время как электроны, которые взаимодействовали посредством слабого взаимодействия, предпочтительно делали это чаще, когда вращение было в одном направлении.

"Используя эту асимметрию в рассеивании, мы можем определить силу взаимодействия, и это говорит нам о размере объема, занятого нейтронами. Это показывает нам, где нейтроны сравнялись с протонами", — говорит Кришна Кумар, профессор Массачусетского университета в Амхерсте.

Для успешного выполнения измерения требовалась высокая степень точности. На протяжении всего эксперимента вращение электронного луча менялось с одного направления на противоположное 240 раз в секунду, а затем электроны прошли почти милю через ускоритель CEBAF, прежде чем точно попасть на цель.

"В среднем за весь период мы знали, где находятся правый и левый лучи относительно друг друга в пределах ширины 10 атомов", — сказал Кумар.

Электроны, которые рассеялись на ядрах свинца были собраны и проанализированы. Затем ученые объединили результат с предыдущим результатом 2012 года и точными измерениями радиуса протона ядра свинца, который часто называют радиусом заряда.

"Радиус заряда составляет около 5,5 фемтометров (1 фемтометр = 10-15 метра). А распределение нейтронов немного больше — около 5,8 фемтометра, поэтому нейтронная оболочка составляет 0,28 фемтометра, или около 0,28 миллионных долей нанометра", — сказал Пашке.

Исследователи заявили, что эта цифра больше, чем предполагали некоторые теории, и это имеет важное значение для физических процессов в нейтронных звездах и их размеров.

"Это наиболее прямое наблюдение нейтронной оболочки. Мы находим то, что мы называем жестким уравнением состояния — давление выше ожидаемого, так что эти нейтроны трудно втиснуть в ядро. Итак, мы обнаружили, что плотность внутри ядра немного ниже, чем ожидалось", — сказал Пашке.

"Нам нужно знать состав нейтронной звезды и уравнение состояния, и тогда мы сможем предсказать свойства этих нейтронных звезд", — сказал Кумар. "То, что мы вносим в эту область науки с помощью этого измерения ядра свинца, позволяет лучше экстраполировать свойства нейтронных звезд".

Неожиданно жесткое уравнение состояния, подразумеваемое результатом эксперимента, имеет глубокую связь с недавними наблюдениями сталкивающихся нейтронных звезд, сделанными в эксперименте с лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией, получившей Нобелевскую премию, или LIGO. LIGO — это масштабная физическая обсерватория, предназначенная для обнаружения гравитационных волн.

"Когда нейтронные звезды начинают вращаться вокруг друг друга, они излучают гравитационные волны, которые обнаруживает LIGO. И когда они сближаются в последнюю долю секунды, гравитационное притяжение одной нейтронной звезды превращает другую нейтронную звезду в слезу — она ​​фактически становится продолговатой, как мяч в американском футболе. Если нейтронная оболочка больше, то это будет одна форма "футбольного мяча", а если нейтронная оболочка меньше, то это будет совсем другая форма. А форму этого "футбольного мяча" измеряет LIGO", — сказал Кумар. "Эксперимент LIGO и эксперимент из Лаборатории Джефферсона - это очень разные вещи, но они связаны этим фундаментальным уравнением — уравнением состояния ядерной материи".

Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
Неизвестная инфекция в Украине: врач обнаружил необычные симптомы
MY.UA
2026-09-27T00:20:26Z
Никто не спасется: ужасный сценарий последствий войны угрожает каждому украинцу
Comments UA
2026-09-24T11:18:59Z
Родственник Кашпировского раскрыл его смертельный диагноз и каковы были последние дни шарлатана
TSN
2026-10-04T11:51:28Z
Почему перед глазами летают «мушки» и когда это может быть признаком серьезной проблемы
UAToday
2026-09-29T09:00:35Z
40 пациентов заразились из-за воды в больнице: ученые раскрыли шокирующую причину
Comments UA
2026-10-07T18:51:04Z
Возможен второй случай: ВОЗ запросила у России новые данные о вероятном заражении чумой
TSN
2026-10-07T18:36:24Z
Это поможет сохранить память: исследователи назвали простой продукт
TSN
2026-10-04T17:18:18Z
Никакого света в конце тоннеля: мужчина после 7 минут остановки сердца описал странные видения
TSN
2026-09-24T21:18:39Z
Что будет с сердцем, костями и уровнем сахара, если каждый день есть вареные яйца: ответ ученых
TSN
2026-10-04T09:48:38Z
Неожиданный поворот: названа истинная причина смерти Сергея Соседова
MY.UA
2026-09-26T15:52:48Z
Автоматического пересчета не будет: пенсионеры должны лично сообщить ПФУ
Знай
2026-09-26T18:45:55Z
Трагедия в центре столицы: Залужный потерял близких из-за атаки на здание НАН
Comments UA
2026-09-28T12:27:58Z
27 сентября: какой церковный праздник, три "нельзя" этого дня
UAToday
2026-09-27T04:45:48Z
Россия за сутки потеряла три танка и 1830 солдат
Gazeta UA
2026-10-08T06:30:29Z
Не рубить деревья и не сплетничать: церковный праздник 8 октября и запреты на этот день
Знай
2026-10-08T06:30:11Z
Пенсионерам могут досрочно пересчитать выплаты: важное условие
Знай
2026-10-01T07:21:20Z
Воздушный тупик: почему Украина опоздала с дронами-перехватчиками и где выход
Фокус
2026-10-01T07:12:35Z
В США начались внезапные ядерные испытания
TSN
2026-10-01T06:06:57Z
Женщины с этими именами приносят всем счастье: они добрые, но очень сильные, умные и решительные
TSN
2026-09-28T07:21:03Z
Никогда не делайте этого с унитазом: сантехники назвали три ошибки, которые могут дорого стоить
TSN
2026-10-03T15:36:22Z
Никогда не влюбляйтесь в эти два знака зодиака: они могут подарить надежду, но не способны ответить вам взаимностью
Gazeta UA
2026-09-28T03:01:53Z
Никогда не кричите эти семь слов своей собаке: кинологи объяснили, чем это может навредить
TSN
2026-10-03T16:06:20Z
Тарелки подождут: почему не стоит мыть посуду, пока в доме гости
GlavRed
2026-10-08T06:12:20Z
Нежный кекс с курицей и сыром дорблю: простая выпечка, которая поразит вкусом и ароматом
Gazeta UA
2026-10-08T04:03:37Z
Что положить в бумажник, чтобы в нем всегда были деньги: трюки, которые действительно работают
TSN
2026-10-05T16:06:18Z
Осенние драники с начинкой за 20 минут: рецепт шикарного ужина
GlavRed
2026-09-30T13:00:54Z
Женщина три года не сходит с круизного лайнера: туристка раскрыла преимущества жизни в VIP-статусе
TSN
2026-09-27T17:06:52Z
13-летняя школьница из Николаевской области родила от взрослого: мужчина придумал, как избежать наказания
TSN
2026-10-03T07:09:14Z
На территории России устроили ядерный взрыв
Gazeta UA
2026-10-02T05:06:03Z
РФ атаковала Киев: в Дарницком районе повреждена 25-этажка
TSN
2026-10-02T05:39:09Z
Родители оставили 18-месячную дочь в машине и ушли на работу: ребенок погиб
TSN
2026-09-29T14:33:19Z
В Днепре остановилось метро: аварийно пропал свет, поезда не ходят с 3:50
Знай
2026-10-08T06:57:47Z
Дрон упал во дворе дома на Оболони: двое погибших, шесть раненых и 12-летний мальчик
Знай
2026-10-08T06:42:08Z
Реактивный дрон атаковал еще один город на Западе страны: где был слышен взрыв
Comments UA
2026-09-29T08:57:29Z
РФ ночью массированно атаковала Киев дронами и баллистикой: есть пострадавшие
Фокус
2026-09-29T05:42:26Z
Удар по офису в центре Днепра: трое погибших, 18 раненых
Знай
2026-09-28T17:57:46Z
Держите дома купюры 20, 50 и 100 грн: срочное обращение НБУ к украинцам
Знай
2026-09-28T08:06:40Z
Курс валют на 8 октября: сколько стоят доллар, евро и злотый
TSN
2026-10-08T06:51:28Z
Яхты, небоскребы и 25 млрд грн годового дохода: как живет фигурант рекордной взятки в истории Украины Злочевский
Comments UA
2026-10-07T18:18:34Z
Это не за газ: в платежках украинцев появился новый обязательный счет, готовьте по 1000 грн
Знай
2026-09-28T08:15:35Z
ЕС рекомендует рыночные цены: подорожает ли коммуналка в Украине
Знай
2026-10-08T06:45:42Z
«Укрзализныця» отменяет два популярных поезда: какие маршруты исчезнут
Новости Украины
2026-10-08T06:42:59Z
Разрушительная атака: крупнейший производитель мороженого в Украине понес миллионные убытки
MY.UA
2026-09-28T01:12:09Z
Продукты подорожают на 3%: в Минагрополитики назвали причину
Фокус
2026-09-27T21:12:52Z
Субсидии в октябре: почему многие украинцы рискуют остаться без государственной помощи
Знай
2026-09-27T18:45:17Z
Еще страшнее, чем война: в ООН предупредили, что мир оказался на грани новой беды
Знай
2026-09-25T16:46:15Z
Этот трюк с батареями сделает ваш дом втрое теплее: вот что нужно сделать
TSN
2026-09-25T14:06:45Z
На Земле нашли огромную "инопланетную базу": есть ли угроза для человечества
Знай
2026-09-24T07:01:28Z
Эмиль с ножом против 2B: Стартовала коллаборация Dead by Daylight с NieR: Automata
GameMag
2026-10-08T00:27:48Z
"Навыки программирования не нужны": Google и Unity представили платформы Playground и Spark для создания игр при помощи ИИ
GameMag
2026-10-08T06:04:50Z
В России начались продажи новых умных часов HUAWEI WATCH D3 и HUAWEI WATCH 6
GameMag
2026-10-08T06:04:18Z
"Нюхаем" по желанию: Insomniac Games позволила отключать сюжетный след запаха в Marvel’s Wolverine для PlayStation 5
GameMag
2026-10-08T00:45:17Z
Столб пепла на 50 км и гибель 1,3 миллиарда человек: чем грозит планете извержение супервулкана Йеллоустон
TSN
2026-09-27T06:06:13Z
AMD впервые достигла $1 трлн, но Nvidia стоит $5,45 трлн: топ-5 самых дорогих компаний мира
Знай
2026-09-26T13:06:54Z
Умерла 13-летняя дочь известного актера: названа причина
Фокус
2026-10-02T08:45:28Z
Неожиданное признание: Alyona Alyona раскрыла постоянный вес и причины невозможности похудеть
MY.UA
2026-10-08T03:02:41Z
Не стало звезды Канн и музы Высоцкого: актриса умерла в 88
MY.UA
2026-09-25T07:47:35Z
46-летняя Витвицкая стала мамой: первые фото сына и трогательные слова
MY.UA
2026-09-26T17:09:45Z
Алексей Комаровский признался в симпатии к таинственной актрисе
Gazeta UA
2026-10-08T06:57:04Z
"Выпала из жизни": дочь Скрябина перенесла операцию
Фокус
2026-10-08T06:51:48Z
Брат известной актрисы поддержал Россию: что известно
Фокус
2026-09-28T11:45:36Z
"Он приставал": муж Лорак вызверился на Путина
GlavRed
2026-09-28T09:00:57Z
С чем носить ботфорты осенью: шесть стильных образов в день
Gazeta UA
2026-09-27T07:51:28Z
Путин раскрыл карты: кто на самом деле хочет и дальше продолжать войну против Украины
Comments UA
2026-09-25T08:39:37Z
Путин придумал худший план для уничтожения Киева: раскрыта страшная правда о замысле диктатора
Comments UA
2026-09-24T09:33:48Z
Списать на приказ не выйдет: Буданов пообещал персональный ад пилотам РФ за разрушенные города
Новости Украины
2026-10-07T19:06:52Z
"Очень больной" Шредер променял честь Германии на должность магазинного надзирателя в Москве
Новости Украины
2026-10-07T17:33:32Z
Дания обвиняет Россию в диверсиях: Новая тактика Кремля против Запада
MY.UA
2026-10-08T06:54:41Z
Россиянка перепутала персонажа из "Гарри Поттера" с Путиным и пригрозила вызвать полицию: курьезное видео
TSN
2026-10-08T06:48:14Z
Война вышла на самую разрушительную стадию: Яли назвал, сколько она продлится
GlavRed
2026-10-07T16:15:42Z
Дети на коленях: в российских детсадах заставили поздравлять Путина с 74-летием
Новости Украины
2026-10-07T13:54:42Z
Путин резко изменил цели по Украине: когда может перейти к худшему сценарию
Comments UA
2026-10-07T12:42:46Z
На Украину сунет опасная стихия: синоптики забили тревогу и назвали "красные" области
TSN
2026-10-08T05:51:05Z
Неожиданный антициклон: украинцев ждут заморозки 3 октября и дожди 9-10 октября
MY.UA
2026-10-02T14:45:13Z
РФ атаковала Харьков КАБами: 17 пострадавших, есть погибшая и дети
MY.UA
2026-10-02T13:43:34Z
Зеленая ветка метро в Киеве возобновит движение только после экспертного заключения о Южном мосту
Знай
2026-10-02T13:12:43Z
ВСУ продвинулись в районе Александровки: ISW рассказал о ситуации на фронте
BigMir
2026-10-08T06:57:49Z
В Украине введены экстренные отключения света: где пропало электричество
Фокус
2026-10-08T06:51:06Z
Мосты перекрыты, такси стоит более 2 тысяч: Киев парализован после ударов РФ — как проехать
TSN
2026-10-02T08:06:07Z
«Пили собственную мочу и ели кору»: российские солдаты здались целым подразделением на ключевом направлении
TSN
2026-10-02T07:51:30Z
Когда Киеву включат тепло: в КГГА назвали ключевое условие для старта отопительного сезона
TSN
2026-10-02T06:09:48Z
Неожиданная смена: Мальдера шокировал составом сборной Украины на матч против Грузии
MY.UA
2026-09-28T06:50:31Z
Трубин сыграет в воротах сборной Украины против Грузии после 4 сейвов Ризныка
Знай
2026-09-28T07:15:53Z
«Толкнул и убежал»: капитан сборной Венгрии устроил провокацию в игре с Украиной. ВИДЕО
Новости Украины
2026-09-27T12:18:25Z
Российский FPV-дрон повредил харьковский стадион «Металлист»
MY.UA
2026-09-27T09:33:15Z
Фьюри против Джошуа: букмекеры назвали фаворита титульного боя
ZN UA
2026-10-08T06:24:52Z
Полина Скляр вошла в топ-8 мирового юниорского рейтинга и сыграет на итоговом турнире в Китае
Комсомольская правда
2026-10-08T05:48:00Z
Российский дрон атаковал стадион ОСК "Металлист" в Харькове
ZN UA
2026-09-27T08:10:39Z
Молодежная сборная Украины не смогла выйти на Евро-2027
ZN UA
2026-09-26T22:17:35Z
Украина сенсационно обыграла Китай на шахматной Олимпиаде-2026
ZN UA
2026-09-26T18:38:33Z
Мало кто из водителей знает: что на самом деле означает буква "E" на коробке передач
TSN
2026-09-29T16:09:32Z
Наталья Могилевская выбрала Audi Q5: новая эпоха в жизни певицы
MY.UA
2026-10-01T09:17:27Z
Штраф до 680 грн за изношенные шины: какой протектор разрешён водителям зимой
Знай
2026-10-02T20:15:43Z
Ступни видно: Представлена детализированная статуэтка Завтра из Death Stranding 2: On the Beach
GameMag
2026-09-24T21:26:50Z
Lamborghini, Ferrari и Porsche: бизнесмен-мошенник лишился коллекции из более чем 90 авто
Фокус
2026-10-07T11:57:30Z
17-летних водителей отметят наклейкой: штраф 100 евро, а в Украине знак "!"
Знай
2026-10-06T20:06:48Z
Вы даже не догадывались: что на самом деле означают названия популярных автомобилей
Comments UA
2026-10-06T14:54:48Z
Почему телефон в машине заряжается медленно и как это исправить
Фокус
2026-10-06T10:06:08Z
Когда менять резину на зимнюю в 2026 году: дата, температура и правила в Украине
TSN
2026-10-06T09:09:50Z