ऐसा माना जाता है कि न्यूट्रॉन सितारों की टक्कर से सोना और प्लेटिनम जैसी कीमती धातुएँ बनती हैं। इन तारों की विशेषताएं एक रहस्य बनी हुई हैं, लेकिन इसका समाधान पृथ्वी के सबसे नन्हे निर्माण खंडों में से एक, प्रमुख परमाणु नाभिक में पाया जा सकता है। परमाणु के नाभिक में न्यूट्रॉन तारे के अंदरूनी हिस्से को नियंत्रित करने वाली महत्वपूर्ण शक्ति के रहस्यों को खोलना चुनौतीपूर्ण साबित हुआ है।
से एक नया अध्ययन Chalmers प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, स्वीडन, उत्तर दे सकता है। कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करते हुए, अध्ययन भारी और स्थिर तत्व लेड के परमाणु नाभिक की गणना में एक सफलता प्रस्तुत करता है।
उत्तरी अमेरिका और इंग्लैंड में सहयोगियों के साथ विकसित किया गया मॉडल अब आगे का रास्ता दिखाता है। यह आइसोटोप* लेड-208 और इसकी तथाकथित 'न्यूट्रॉन त्वचा' के लिए गुणों की उच्च-सटीक भविष्यवाणियों को सक्षम बनाता है।
भले ही न्यूट्रॉन तारे का आकार a . से कई किलोमीटर बड़ा हो परमाणु नाभिक, इसके गुण आम तौर पर एक ही भौतिकी द्वारा नियंत्रित होते हैं। सामान्य भाजक वह महत्वपूर्ण शक्ति है जो बांधती है प्रोटॉन और न्यूट्रॉन एक दूसरे के परमाणु नाभिक में। इसी तरह एक न्यूट्रॉन स्टार को उसी बल से गिरने से रोका जाता है। ब्रह्मांड में एक मौलिक घटक होने के बावजूद, कंप्यूटर मॉडल में महत्वपूर्ण शक्ति को ध्यान में रखना चुनौतीपूर्ण है, खासकर जब यह भारी, न्यूट्रॉन-समृद्ध परमाणु नाभिक जैसे सीसा की बात आती है। नतीजतन, शोधकर्ताओं की जटिल गणनाओं ने उन्हें कई अनसुलझे मुद्दों से जूझना छोड़ दिया है।
यह समझने के लिए कि न्यूट्रॉन-समृद्ध पदार्थ में मजबूत बल कैसे काम करता है, वैज्ञानिकों को सिद्धांत और प्रयोग, प्रयोगशालाओं में किए गए अवलोकनों और दूरबीनों और विश्वसनीय सैद्धांतिक सिमुलेशन के बीच सार्थक तुलना की आवश्यकता है।
चल्मर्स में भौतिकी विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर एंड्रियास एकस्ट्रॉम और लेख के मुख्य लेखकों में से एक ने कहा, "हमारी सफलता का मतलब है कि हम सबसे भारी स्थिर तत्व-लीड के लिए ऐसी गणना करने में सक्षम हैं।"
शोधकर्ताओं ने एक नया कम्प्यूटेशनल मॉडल बनाने के लिए प्रायोगिक अध्ययनों से पहले से मौजूद डेटा के साथ सिद्धांतों को मिला दिया। उसके बाद, कोरोनोवायरस के संभावित प्रसार का अनुकरण करने के लिए पहले इस्तेमाल की जाने वाली एक सांख्यिकीय पद्धति को जटिल गणनाओं के साथ जोड़ा गया था।
लीड के लिए नए मॉडल का उपयोग करके अब कई मजबूत बल परिकल्पनाओं का आकलन करना संभव है। विभिन्न परमाणु नाभिकों के लिए, सबसे कमजोर से सबसे भारी तक, मॉडल का उपयोग करके भविष्यवाणियां भी की जा सकती हैं।
परमाणु नाभिक बनाने वाले 126 न्यूट्रॉन परमाणु के बाहरी आवरण या त्वचा का निर्माण करते हैं। प्राणशक्ति के गुण त्वचा की मोटाई से संबंधित होते हैं। परमाणु नाभिक और न्यूट्रॉन सितारों दोनों में महत्वपूर्ण बल के संचालन को समझना, अनुमान लगाकर सुधार किया जा सकता है न्यूट्रॉन त्वचा की मोटाई.
चल्मर्स में भौतिकी विभाग के प्रोफेसर, रिसर्च लीडर क्रिश्चियन फोर्सेन ने कहा, "हम भविष्यवाणी करते हैं कि न्यूट्रॉन त्वचा आश्चर्यजनक रूप से पतली है, जो न्यूट्रॉन के बीच बल में नई अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकती है। हमारे मॉडल का एक महत्वपूर्ण पहलू यह है कि यह भविष्यवाणियां प्रदान करता है और त्रुटि के सैद्धांतिक मार्जिन का आकलन कर सकता है। वैज्ञानिक प्रगति करने में सक्षम होने के लिए यह महत्वपूर्ण है।"
"सफलता से अधिक सटीक मॉडल हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, न्यूट्रॉन तारे और ये कैसे बनते हैं, इसके बारे में ज्ञान में वृद्धि।"
"हमारे लिए लक्ष्य बेहतर ढंग से समझना है कि न्यूट्रॉन सितारों और परमाणु नाभिक में मजबूत बल कैसे व्यवहार करता है। उदाहरण के लिए, न्यूट्रॉन सितारों में सोने और अन्य तत्वों को कैसे बनाया जा सकता है, यह समझने के लिए अनुसंधान को एक कदम और करीब ले जाता है- और दिन के अंत में, यह ब्रह्मांड को समझने के बारे में है।
जर्नल संदर्भ:
- हू, बी।, जियांग, डब्ल्यू।, मियागी, टी। एट अल। एब इनिटियो भविष्यवाणियां 208Pb की न्यूट्रॉन त्वचा को परमाणु बलों से जोड़ती हैं। नेट। मानसिक. 18, 1196-1200 (2022)। डीओआई: 10.1038/s41567-022-01715-8
