دانشمندان با انجام اولین فضای مبتنی بر اندازه گیری طول عمر نوترون

دانشمندان یک راه برای اندازهگیری طول عمر نوترون از فضا برای اولین بار - یک کشف است که می تواند به ما آموزش بیشتر در مورد جهان اولیه.

دانستن طول عمر نوترون است کلیدی برای درک شکل گیری عناصر پس از انفجار بزرگ تشکیل شده است که جهان در 13.8 میلیارد سال پیش.

دانشمندان در دانشگاه دورهام انگلستان و فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز آزمایشگاهی, ایالات متحده آمریکا با استفاده از داده های ناسا جیوه سطح فضای محیط ژئوشيمی و اعم (مسنجر) سفینه فضایی خود را کشف.

به عنوان رسول پرواز بیش از زهره و عطارد را اندازه گیری نرخ که در آن نوترون ذرات نشت از دو سیاره.

تعداد نوترون شناسایی وابسته به زمان در آن زمان آنها را به پرواز سفینه نسبت به طول عمر نوترون دادن دانشمندان یک راه از محاسبه چه مدت ذرات زیر اتمی می تواند زنده ماندن.

یافته های منتشر شده در مجله Physical Review تحقیقاتمی تواند با ارائه یک مسیر برای پایان دادن به یک دهه بن بست است که دیده می شود محققان اختلاف نظر دارند - توسط یک ماده از ثانیه بیش از چگونه نوترون قادر به زنده ماندن.

دکتر وینسنت Eke در موسسه محاسباتی کیهان شناسی در دانشگاه دورهام می گوید: "عمر رایگان نوترون را فراهم می کند یک کلید آزمون مدل استاندارد فیزیک ذرات و آن را نیز تحت تاثیر نسبی abundances از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده در جهان اولیه فقط چند دقیقه پس از انفجار بزرگ پس از آن گسترده مفاهیم.

"فضا-بر اساس روش ارائه امکان شکستن بن بست بین دو رقیب زمین-بر اساس تکنیک های اندازه گیری."

نوترون به طور معمول در بر داشت در هسته اتم اما به سرعت متلاشی به الکترون و پروتون که در خارج از اتم.

دانشمندان قبلا با استفاده از دو آزمایشگاه بر اساس روش موسوم به "بطری به روش" و "پرتو" تکنیک - سعی کنید و تعیین طول عمر نوترون.

بطری روش - که تله نوترون در یک بطری و اقدامات چه مدت آن طول می کشد برای خود رادیواکتیویته به پوسیدگی - نشان می دهد آنها می تواند زنده ماندن در دمای به مدت 14 دقیقه و 39 ثانیه است.

با استفاده از جایگزین پرتو روش - که آتش سوزی یک پرتو نوترون و شمارش تعداد پروتون ایجاد شده توسط رادیواکتیو می دهد حدود 14 دقیقه و 48 ثانیه و نه ثانیه و طولانی تر از بطری روش.

در حالی که این ممکن است به نظر می رسد یک تفاوت کوچک, دانشمندان می گویند فاصله می تواند زیاد باشد. به عنوان مدل استاندارد فیزیک ذرات نیاز به نوترون عمر به حدود 14 دقیقه و 39 ثانیه و هر گونه انحراف از این امر موجب یک تغییر اساسی در درک ما از این مدل است.

مسنجر انجام یک نوترون طیف سنج برای تشخیص نوترون مجموعه شل به فضا توسط اشعه کیهانی برخورد با اتم جیوه در سطح به عنوان بخشی از تحقیقات برای تعیین وجود آب در این سیاره است.

در راه این فضاپیما اولین پرواز توسط زهره که در آن جمع آوری شده نوترون اندازه گیری برای اولین بار.

دکتر یعقوب Kegerreis در موسسه محاسباتی کیهان شناسی در دانشگاه دورهام می گوید: "حتی اگر مسنجر طراحی شده برای مقاصد دیگر ما هنوز قادر به استفاده از این اطلاعات برای تخمین طول عمر نوترون. این فضاپیما ساخته شده مشاهدات بیش از یک طیف وسیعی از ارتفاعات بالاتر از سطح زهره و عطارد که به ما اجازه اندازه گیری چگونه شار نوترون تغییرات با فاصله از این سیاره است."

با استفاده از مدل های این تیم تخمین زده می شود تعداد نوترون مسنجر باید تعداد آن در ارتفاع بالا ونوس برای طول عمر نوترون خواهد بود بین 10 و 17 دقیقه. برای کوتاه تر از طول عمر کمتری نوترون زنده ماندن به اندازه کافی بلند برای رسیدن به اين آشکارساز نوترون.

آنها دریافتند که طول عمر نوترون به 13 دقیقه با یک عدم اطمینان از حدود 130 ثانیه از آماری و دیگر ابهامات مانند اینکه آیا تعداد نوترون تغییرات در طول روز و عدم اطمینان در مورد آرایش شیمیایی از سطح عطارد.

خود را برآورد طول عمر نوترون می افتد درست در نزدیکی محدوده "بطری" و "پرتو" روش تخمین می زند.

منجر نویسنده دکتر جک ویلسون از فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز آزمایشگاهی گفت: "این مانند یک بطری بزرگ, آزمایش, اما به جای استفاده از دیوار و میدان مغناطیسی استفاده می کنیم ونوس گرانش برای محدود نوترون برای بار قابل مقایسه با طول عمر خود را."

به عنوان خطاهای سیستماتیک در فضای مبتنی بر اندازه گیری های نامربوط به کسانی که در بطری و پرتو روش محققان گفتند جدید خود را روش می تواند یک راه برای شکستن بن بست های موجود بین, رقابت های اندازه گیری.

محققان اضافه شده است که اندازه گیری های دقیق تر نیاز به یک فضای اختصاص داده شده ماموریت احتمالا به ونوس به عنوان ضخامت آن جو و توده بزرگ دام نوترون در اطراف این سیاره است.

آنها امید به طراحی و ساخت یک ابزار است که می تواند با دقت بالا اندازه گیری طول عمر نوترون با استفاده از تکنیک های جدید.

###

این پژوهش از بودجه وزارت انرژی آمریکا از فیزیک هسته ای علم و فن آوری و امکانات شورا (STFC) و ICC, بورسیه دکتری, صندوق است.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.