Die Studie von „Starquakes“ (wie Erdbeben, aber in Sternen) verspricht, uns wichtige neue Einblicke in die Eigenschaften von Neutronenstars (die zusammengebrochenen Überreste massiver Sterne) zu geben.
Solche Erkundungen haben das Potenzial, unsere gegenwärtigen Ansätze zur Untersuchung der Kernsache in Frage zu stellen, mit wichtigen Auswirkungen auf die Zukunft sowohl der Kernphysik als auch der Astronomie. Langfristig kann es auch Auswirkungen auf die Bereiche Gesundheit, Sicherheit und Energie geben.
Der Wert der Untersuchung der Asterosesmologie – wie diese Vibrationen und Fackeln bekannt sind – hat sich aus der Forschung hervorgebracht, die von einem internationalen Team von Physikern durchgeführt wurde, zu dem Dr. David Tsang und Dr. Duncan Neill vom Physikabteilung in Bath gehören, zusammen mit Kollegen aus Texas A & M und die Universität von Ohio.
Die Studie des Teams, veröffentlicht in The Impactful Journal Physische Bewertung cUntersucht, wie die Asterosesmologie in Neutronensternen Vorhersagen über die Kernsache testen kann.
Die Wissenschaftler stellten fest, dass das Messen dieser Beben aus der Erde mit leistungsstarken Teleskopen detaillierte Informationen darüber liefert, was in einem Neutronenstern geschieht. Dies hilft dabei, eine Theorie namens Chiral Effektiver Feldtheorie zu testen und zu validieren, die wiederum der Schlüssel zur Verbesserung unseres Verständnisses des Universums und der Weiterentwicklung der Art und Weise ist, wie wir auf unserem Planeten leben.
Ein wesentliches Ziel für die heutigen Atomwissenschaftler ist es, ihr Verständnis der Eigenschaften und Verhaltensweisen der Kernsache wie Protonen und Neutronen zu vertiefen. Dieses raffinierte Verständnis ist entscheidend für die Verbesserung ihres Wissens über die grundlegenden Bausteine des Universums und die Kräfte, die sie regeln.
„Unsere Ergebnisse versprechen, die von Kernphysikern verwendeten Werkzeuge zu erweitern oder zu verändern und die Astronomie und die Kernphysik näher zusammenzubringen“, sagte der leitende Autor des Postdoktoranden, Dr. Neill. „Diese Ergebnisse machen deutlich, wie wichtig astronomische Beobachtungen für die Kernphysik haben könnten, was den Konnektionsfeldern der Forschung hilft, die traditionell getrennt waren.“
Durch die Unterstützung der Entwicklung der Atomtheorie tragen die Ergebnisse dieser Studie zu Bemühungen bei, die letztendlich auf folgende Weise Vorteile für Gesundheit, Sicherheit und Energielösungen bringen können:
- Gesundheit: Durch Verbesserung von Techniken wie Strahlentherapie und diagnostischer Bildgebung
- Nationale Sicherheit: Durch die Gewährleistung der sicheren und sicheren Aufrechterhaltung und Entwicklung von Atomwaffen sicherstellen
- Kernenergie: Durch die Entwicklung einer sicheren und effizienten Kernenergie, was zu verbesserten Kernreaktoren und möglicherweise neuen Energiequellen führt, was zu verbesserten Kernreaktoren führt
Die Bedeutung von Sternenquakes in Neutronensternen
Neutronensterne sind die toten Überreste massiver Sterne, die ihren gesamten Treibstoff durchgebrannt haben. Diese Objekte fangen unter ihrer eigenen Schwerkraft zusammen und werden zu kompakten Objekten, die die dichteste Materie im Universum enthalten.
Diese extremen Bedingungen bedeuten, dass die Eigenschaften der Materie in ihnen wichtige Informationen über die grundlegende Natur der Materie liefern können, die nicht durch die Untersuchung von Materie in erdgebundenen Experimenten erhalten werden können.
Gegenwärtig ist eine der beliebtesten Techniken zur Modellierung der nuklearen Substanz unter extremen Bedingungen eine Methode, die als „chirale effektive Feldtheorie“ bezeichnet wird. Wie bei jeder Theorie ist es wichtig, seine Vorhersagen zu testen, um zu überprüfen, ob sie mit der realen Physik übereinstimmt.
Die genaue Messung von Neutronensternen, die unglaublich weit entfernt sind, ist jedoch sehr herausfordernd. Aufgrund dieser Herausforderungen konzentrieren sich Wissenschaftler häufig auf die Untersuchung ihrer grundlegenden großflächigen Merkmale als auf feinere Details. Infolgedessen ist es schwierig, bestimmte wissenschaftliche Theorien über Neutronensterne gründlich zu testen.
„Wir schlagen vor, dass die Asterosesmologie in naher Zukunft verwendet werden könnte, um detaillierte Details über Materie innerhalb der Neutronensterne zu erhalten, und somit Testerentheorien wie die chirale effektive Feldtheorie“, sagte Dr. David Tsang, Co-Autor der Studie.
Duncan Neill fügte hinzu: „Die von uns vorgeschlagenen assteroseismischen Techniken haben den Vorteil, dass die bereits in Betrieb genommenen Instrumente verwendet werden, die neuen Anwendungen für bestehende Teleskope und die Erweiterung der Instrumente der Nuklearphysik geben, ohne teure neue Entwicklungen zu erfordern.
„Während sich diese Arbeit entwickelt, können wir feststellen, dass wir in der Lage sind, die Asterosesmologie zu verwenden, um die Eigenschaften von Materie bei verschiedenen Dichten innerhalb der Neutronensterne zu bestimmen, so In der Asterosesmologie in Bath, wie viel es uns sagen könnte. „
Das Forschungsteam für diese Arbeit umfasste Dr. Christian Drischler von der Ohio University und Frib an der Michigan State University, Dr. Jeremy Holt von der Texas A & M University, der College Station und Dr. William Newton vom Texas A & M University-Commerce.
