Български учен участва в разкриване на загадка за образуването на атомни ядра в екстремни условия

Международен екип учени с участието на българския физик д-р Димитър Михайлов от Физическия факултет на Софийския университет „Св. Климент Охридски“ успя да покаже как леки атомни ядра се образуват от протони и неутрони и оцеляват в екстремните условия на високоенергийни сблъсъци, съобщиха от пресцентъра на университета.
Резултатите решават дългогодишна загадка във физиката на елементарните частици и са получени чрез анализ на данни от Големия адронен колайдер (LHC) в ЦЕРН, Женева. Статията е публикувана в научното списание Nature.
Екипът от СУ има водещ принос в анализа, извършен в рамките на колаборацията ALICE – един от четирите основни експеримента на LHC. Изследването е подкрепено от проекта „Софийски университет - маркер за иновации и технологичен трансфер" (SUMMIT).
От университета обясняват, че температурата в ядрото на Слънцето е около 15 млн. градуса по Целзий, докато при високоенергийните сблъсъци в ЦЕРН се достигат температури над един трилион градуса. При такива условия би трябвало всички свързани състояния на протони и неутрони да бъдат унищожени. Въпреки това експериментално се наблюдава образуване на по-тежки атомни ядра.
Учените обръщат особено внимание на деутерона - частица, съставена от един протон и един неутрон, която се наблюдава в сравнително големи количества. Този процес дълго време изглеждаше парадоксален и беше описван метафорично като „снежинки, родени в огъня".
Според новия модел деутероните не се образуват директно в най-горещите зони на сблъсъците. Там се създават техните „родители" – протони, неутрони и техните възбудени състояния, известни като резонанси. Част от тези краткоживущи състояния се разпадат на протони и неутрони след изминаване на няколко фемтометра - разстояние, достатъчно да напуснат най-екстремните области. В тази по-благоприятна среда могат да се образуват и оцелеят деутероните.
Механизмът обяснява образуването на деутероните и позволява отделянето на допълнителна частица – пион, която отвежда излишната енергия. Това осигурява спазването на закона за запазване на енергията.
„Тези резултати са изключително ценни, тъй като процесите, които изследваме в лабораторията, протичат и в Космоса. Произходът на тежките елементи, наблюдавани в ултра-високоенергийните космически лъчи, все още не е изяснен, а нашите резултати може да бъдат първа стъпка към отговора на тази загадка", каза д-р Димитър Михайлов.
Европейската организация за ядрени изследвания (ЦЕРН) е основана през 1954 г. от 12 европейски държави. България е пълноправен член от 1999 г. Днес над 100 български учени и специалисти участват в експериментите на ЦЕРН, обясниха от Софийския университет.
/ИПД