Dolar 9,3088
Euro 10,8387
Altın 529,59
BİST 1.430
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 17 °C
Çok Bulutlu

Kozmik Bir Bilmeceyi Çözmek: “Mükemmel Akışkan” Bizi Evrenimizin Nasıl Başladığını Anlamaya Yaklaştırıyor

02.10.2021
13
Kozmik Bir Bilmeceyi Çözmek: “Mükemmel Akışkan” Bizi Evrenimizin Nasıl Başladığını Anlamaya Yaklaştırıyor

Mükemmel Bir Dalga Nasıl Yakalanır: Bilim İnsanları Mükemmel Sıvının İçine Daha Yakından Bakıyor

Berkeley Lab araştırması, evrenimizin nasıl başladığını anlamaya bizi daha da yaklaştırıyor.

Bilim adamları, kozmik bir bilmeceyi çözmek için yeni ipuçları bildirdiler: Kuark-gluon nasıl plazma – doğanın mükemmel sıvısı – maddeye evrildi.

saniyenin birkaç milyonda biri kadar sonra Büyük patlama, erken evren garip yeni bir hal aldı: kuark-gluon plazması adı verilen atom altı bir çorba.

Ve sadece 15 yıl önce, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’ndaki (Berkeley Lab) Relativistic Nuclear Collisions (RNC) grubundan araştırmacıları içeren uluslararası bir ekip, bu kuark-gluon plazmasının mükemmel sıvı – burada proton ve nötronların yapı taşları olan kuarklar ve gluonlar o kadar güçlü bir şekilde birleşir ki neredeyse sürtünmesiz akarlar.

Süpersonik Mach Dalgası

Genişleyen bir kuark-gluon plazmasında evrimleşirken süpersonik bir Mach dalgasını gösteren hızlandırılmış video klibi izleyin. Bilgisayar simülasyonu, erken evrenin doğuşu sırasında maddenin nasıl oluştuğuna dair yeni bilgiler sağlar. Kredi bilgileri: Berkeley Laboratuvarı

Bilim adamları, yüksek enerjili parçacık jetlerinin kuark-gluon plazması – bir damlacık büyüklüğünde bir damlacık – içinden uçtuğunu öne sürdüler. atomçekirdeği – ses hızından daha yüksek hızlarda ve hızlı uçan bir jet gibi, Mach dalgası adı verilen süpersonik bir patlama yayar. Bu jet parçacıklarının özelliklerini incelemek için, 2014 yılında Berkeley Lab bilim adamları tarafından yönetilen bir ekip, jet tomografi adı verilen atomik bir X-ışını görüntüleme tekniğine öncülük etti. Bu ufuk açıcı çalışmalardan elde edilen sonuçlar, bu jetlerin kuark-gluon plazması boyunca yayılırken saçıldığını ve enerji kaybettiklerini ortaya çıkardı.

Peki kuark-gluon plazmasında jet parçacıklarının yolculuğu nerede başladı? Bilim adamlarının tahminine göre, difüzyon uyanması adı verilen daha küçük bir Mach dalgası sinyali size nereye bakmanız gerektiğini söyleyecekti. Ancak enerji kaybının gözlemlenmesi kolay olsa da, Mach dalgası ve beraberindeki difüzyon dalgası anlaşılmaz kaldı.


Bu 2010 videosu, Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’nın Göreli Ağır İyon Çarpıştırıcısındaki ağır parçacıkların çarpışmalarını anlatıyor. 2005 yılında, RHIC fizikçileri, hızlandırıcının en enerjik çarpışmalarında yaratılan maddenin neredeyse mükemmel bir sıvı gibi davrandığını açıkladılar. Bu akışkanın özellikleri, kuark-gluon plazması, erken evrendeki maddenin özelliklerini anlamamıza yardımcı olur. Kredi: Brookhaven Ulusal Laboratuvarı

Şimdi, dergide yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada Fiziksel İnceleme Mektupları, Berkeley Laboratuvarı bilim adamları, 2D jet tomografi adı verilen icat ettikleri başka bir tekniğin, araştırmacıların difüzyon uyanışının hayalet sinyalini bulmalarına yardımcı olabileceğini gösteren model simülasyonlarından yeni sonuçlar bildirdiler.

“Sinyali o kadar küçük ki, 10.000 parçacıktan oluşan samanlıkta iğne aramak gibi. İlk kez, simülasyonlarımız kuark-gluon plazmasındaki difüzyon izinin küçük sinyallerini almak için 2D jet tomografinin kullanılabileceğini gösteriyor” dedi. 2D jet tomografi tekniğini icat eden uluslararası ekibin bir parçasıydı.

Kuark-gluon samanlığındaki süpersonik iğneyi bulmak için, Berkeley Lab ekibi, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda (LHC) simüle edilen yüz binlerce kurşun-çekirdek çarpışma olayını seçti. CERNve Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’ndaki Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC)’deki altın-çekirdek çarpışma olayları. Mevcut çalışma için bazı bilgisayar simülasyonları Berkeley Lab’ın NERSC süper bilgisayar kullanıcı tesisinde gerçekleştirilmiştir.

Wang, benzersiz yaklaşımlarının “destenizdeki tüm bu samandan kurtulmanıza yardımcı olacağını – bu iğneye odaklanmanıza yardımcı olacağını” söylüyor. Jet parçacıklarının süpersonik sinyali, hızlı hareket eden bir teknenin ardından gelen su dalgaları gibi, arkadan bir difüzyon izi ile, bir koni gibi görünen benzersiz bir şekle sahiptir. Bilim adamları, bu süpersonik “uyanıklığın” kanıtını aradılar çünkü size parçacıkların tükenmesi olduğunu söylüyor. Difüzyon izi kuark-gluon plazmasında bulunduğunda, sinyalini arka plandaki diğer parçacıklardan ayırt edebilirsiniz.

Çalışmaları ayrıca, LHC ve RHIC’deki deneycilerin, kuark-gluon plazmanın – doğanın mükemmel sıvısı – maddeye nasıl evrimleştiğini anlama arayışlarında hangi sinyalleri aramaları gerektiğini anlamalarına da yardımcı olacak. “Biz neyden yapılmışız? Bebek evren, Big Bang’den sonraki birkaç mikrosaniyede neye benziyordu? Bu hala devam eden bir çalışma, ancak uzun zamandır aranan difüzyon uyanışı simülasyonlarımız bizi bu soruları yanıtlamaya daha da yaklaştırıyor” dedi.

Referans: Wei Chen, Zhong Yang, Yayun He, Weiyao Ke, Long-Gang Pang ve Xin tarafından “Yüksek Enerjili Ağır İyon Çarpışmalarında 2D Jet Tomografisi ile Z/γ-Jets’te Zor Jet Kaynaklı Difüzyon Uyanışını Arama” -Nian Wang, 17 Ağustos 2021, Fiziksel İnceleme Mektupları.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.082301

Ek ortak yazarlar, Çin Bilimler Akademisi Üniversitesi’nden Wei Chen; Zhong Yang, Orta Çin Normal Üniversitesi; Yayun He, Orta Çin Normal Üniversitesi ve Güney Çin Normal Üniversitesi; Weiyao Ke, Berkeley Lab ve UC Berkeley; ve Longgang Pang, Orta Çin Normal Üniversitesi.

NERSC, Berkeley Lab’de bir DOE Office of Science kullanıcı tesisidir.

Bu çalışma, DOE Bilim Ofisi ve Nükleer Fizik Ofisi tarafından desteklenmiştir.

.

Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.