中性子星の衝突により、金やプラチナなどの貴金属が生成されると考えられています。 これらの星の特徴は謎のままですが、解決策は、地球上で最も小さな構成要素の XNUMX つである鉛の原子核にある可能性があります。 原子核の中の中性子星の内部を制御する生命力の秘密を解き明かすことは困難であることが証明されています。
新しい研究 チャルマース工科大学、スウェーデンが答えを提供できます。 コンピューター モデルを使用して、この研究は、重くて安定した元素である鉛の原子核を計算するブレークスルーを示しています。
北米とイギリスの同僚と共に開発されたこのモデルは、今や前進する道を示しています。 これにより、同位体* 鉛 208 とそのいわゆる「中性子皮膚」の特性を高精度で予測できます。
中性子星のサイズは、 原子核、その特性は一般的に同じ物理学によって支配されています。 共通点は、結びつける生命力 陽子 および 中性子 原子核内で互いに。 同様に、中性子星も同じ力によって崩壊を防がれます。 宇宙の基本的な構成要素であるにもかかわらず、生命力をコンピューターモデルで説明するのは困難です。特に、鉛のような重くて中性子が豊富な原子核の場合はそうです。 その結果、研究者の複雑な計算は、多くの未解決の問題に苦しんでいます。
中性子が豊富な物質で強い力がどのように機能するかを理解するために、科学者は理論と実験の有意義な比較、実験室や望遠鏡での観測、信頼できる理論シミュレーションを必要としています。
Chalmers の物理学科の准教授であり、記事の主な著者の XNUMX 人である Andreas Ekström 氏は、次のように述べています。 「私たちのブレークスルーは、最も重い安定した元素鉛についてそのような計算を実行できたことを意味します。」
研究者は、理論を実験研究からの既存のデータと統合して、新しい計算モデルを作成しました。 その後、コロナウイルスの潜在的な拡散をシミュレートするために以前に使用された統計的手法が、複雑な計算と組み合わされました。
鉛の新しいモデルを使用して、いくつかの強力な力の仮説を評価できるようになりました。 最も弱いものから最も重いものまで、さまざまな原子核の予測もモデルを使用して行うことができます。
原子核を構成する 126 個の中性子は、原子の外側を覆う、つまり皮膚を形成します。 生命力の特性は、皮膚の厚さに関係しています。 原子核と中性子星の両方における生命力の働きを理解することは、 中性子スキンの厚さ.
Chalmers の物理学科の教授である研究リーダーの Christian Forssén は、次のように述べています。 「中性子スキンは驚くほど薄いと予測されており、中性子間の力に関する新しい洞察を提供できます。 私たちのモデルの画期的な側面は、予測を提供し、理論的な誤差範囲を評価できることです。 これは、科学の進歩を可能にするために非常に重要です。」
「ブレークスルーは、たとえば中性子星のより正確なモデルと、これらがどのように形成されるかについての知識の増加につながる可能性があります。」
「私たちの目標は、中性子星や原子核で強い力がどのように振る舞うかをよりよく理解することです。 たとえば、中性子星で金やその他の元素がどのように生成されるかを理解することに一歩近づいた研究であり、結局のところ、それは宇宙を理解することです。」
ジャーナルリファレンス：
- Hu, B., Jiang, W., Miyagi, T. et al. ab initio 予測は、208Pb の中性子スキンを核力に関連付けます。 Nat。 Phys. 18、1196–1200（2022）。 土井： 10.1038/s41567-022-01715-8
