Cuando dos estrellas de neutrones colisionan, la materia en su núcleo entra en estados extremos. Un equipo de investigación internacional ha estudiado las propiedades de la materia comprimida en tales colisiones. El experimento a largo plazo de HADES, que involucró a más de 110 científicos, ha estado investigando formasde materia cósmica desde 1994. Con la investigación de la radiación electromagnética que surge cuando las estrellas colisionan, el equipo ahora ha centrado su atención en la zona de interacción caliente y densa entre dos estrellas de neutrones fusionadas.
Simulación de radiación electromagnética
Las colisiones entre estrellas no se pueden observar directamente, sobre todo debido a su extrema rareza. Según las estimaciones, nunca ha sucedido en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Las densidades y temperaturas en los procesos de fusión de estrellas de neutrones son similares asin embargo, los que ocurrieron en colisiones de iones pesados. Esto permitió al equipo de HADES simular las condiciones en la fusión de estrellas a nivel microscópico en el acelerador de iones pesados en Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GSI en Darmstadt.
Como en una colisión de estrellas de neutrones, cuando dos iones pesados se juntan cerca de la velocidad de la luz, se produce radiación electromagnética. Toma la forma de fotones virtuales que vuelven a convertirse en partículas reales después de muy poco tiempo. Sin embargo,los fotones virtuales ocurren muy raramente en experimentos con iones pesados. "Tuvimos que registrar y analizar alrededor de 3 mil millones de colisiones para finalmente reconstruir 20,000 fotones virtuales medibles", dice el Dr. Jürgen Friese, el ex portavoz de la colaboración e investigador de HADES en Laura Fabbietti.Profesorado en materia hadrónica densa y extraña en TUM.
la cámara de fotones muestra la zona de colisión
Para detectar los fotones virtuales raros y transitorios, los investigadores de TUM desarrollaron una cámara digital especial de 1,5 metros cuadrados. Este instrumento registra el efecto Cherenkov: el nombre dado a ciertos patrones de luz generados por los productos de desintegración de los fotones virtuales ". Desafortunadamente la luzemitido por los fotones virtuales es extremadamente débil. Así que el truco en nuestro experimento fue encontrar los patrones de luz ", dice Friese." Nunca se podían ver a simple vista. Por lo tanto, desarrollamos una técnica de reconocimiento de patrones en la que una foto de 30,000 píxelesse trama en unos pocos microsegundos con máscaras electrónicas. Ese método se complementa con redes neuronales e inteligencia artificial ".
Observando las propiedades del material en el laboratorio
La reconstrucción de la radiación térmica de la materia comprimida es un hito en la comprensión de las formas cósmicas de la materia. Permitió a los científicos colocar la temperatura del nuevo sistema resultante de la fusión de las estrellas a 800 mil millones de grados centígrados. Como resultado,el equipo de HADES pudo demostrar que los procesos de fusión considerados son, de hecho, las cocinas cósmicas para la fusión de núcleos pesados.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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