Tajemnice wszechświata ukrywają się w jądrach atomowych. Ci naukowcy są na ich tropie

Kiedy zderzają się ze sobą gwiazdy neutronowe, na skutek ich kolizji powstają cięższe pierwiastki, takie jak na przykład złoto i platyna. Ich właściwości, choć wciąż zagadkowe, niemal na pewno są ukryte w ich jądrach atomowych i prawdopodobnie skrywają klucz do zrozumienia funkcjonowania naszej planety i całego wszechświata.
Tajemnice wszechświata ukrywają się w jądrach atomowych. Ci naukowcy są na ich tropie

Za badaniami w tej sprawie stoją przedstawiciele Chalmers University of Technology, którzy zaprezentowali swoje ustalenia na łamach Nature Physics. Pomimo różnic w rozmiarach dzielących gwiazdy neutronowe i jądra atomowe, mają one wspólną cechę – podlegają tam samym prawom fizyki.

Czytaj też: Jak zmierzyć rozmiary wszechświata? Astronomowie wykorzystują tę galaktykę

Obejmują je również tzw. oddziaływania silne, będące jednymi z czterech uznawanych za podstawowe. Autorzy wspomnianych badań skupili się na analizach jądra atomowego ołowiu. Wykorzystali w tym celu model komputerowy umożliwiający bardzo precyzyjne przewidywanie właściwości dla izotopu ołowiu-208. 126 neutronów w jądrze atomowym tworzy jego zewnętrzną otoczkę, którą można określić mianem skóry. Jej grubość jest związana z właściwościami oddziaływań silnych. Przewidując ten parametr naukowcy powinni być w stanie zrozumieć jak funkcjonuje wspomniane oddziaływanie zarówno w jądrach atomowych, jak i w gwiazdach neutronowych.

Gwiazdy neutronowe i jądra atomowe, choć kompletnie różne pod względem wielkości, to podlegają oddziaływaniom silnym

Przewidujemy, że skóra neutronów jest zaskakująco cienka, co może zapewnić nowy wgląd w oddziaływania między neutronami. Przełomowym aspektem naszego modelu jest to, że nie tylko dostarcza on przewidywań, ale ma również zdolność do oceny teoretycznych marginesów błędu. Jest to kluczowe dla możliwości dokonania postępu naukowego. wyjaśnia jeden z autorów, Christian Forssén

Czytaj też: Czas życia neutronu spędza fizykom sen z powiek. Długoletnia zagadka pozostaje nierozwiązana

Jak w ogóle powstał rzeczony model? Badacze wykorzystali zarówno dotychczasowe teorie jak i dane uzyskane za sprawą eksperymentów. Co ciekawe, użyli również metody statystycznej, która w przeszłości była wykorzystywana między innymi do przewidywań z zakresu rozprzestrzeniania się koronawirusa. Wykorzystując takie podejście w odniesieniu do ołowiu członkowie zespołu byli w stanie ocenić różnorakie założenia dotyczące odziaływań silnych. Model umożliwia również wyciąganie wniosków na temat jąder atomowych – zarówno tych lekkich jak i znacznie cięższych. Jeśli chodzi o praktyczne korzyści wynikające z badań, to mowa przede wszystkim o dokładniejszym modelowaniu zachowań gwiazd neutronowych i tego, jak w ogóle powstają te obiekty.