Български учен участва в разкриването на научна загадка

/КРОСС/ Международен екип учени с участието на българския физик д-р Димитър Михайлов от Физическия факултет на Софийския университет „Св. Климент Охридски" успя да покаже как леки атомни ядра се образуват от протони и неутрони и оцеляват в екстремните условия на високоенергийни сблъсъци, съобщиха от пресцентъра на университета.

Резултатите решават дългогодишна загадка във физиката на елементарните частици и са получени чрез анализ на данни от Големия адронен колайдер (LHC) в ЦЕРН, Женева. Статията е публикувана в научното списание Nature.

Екипът от СУ има водещ принос в анализа, извършен в рамките на колаборацията ALICE - един от четирите основни експеримента на LHC. Изследването е подкрепено от проекта „Софийски университет - маркер за иновации и технологичен трансфер" (SUMMIT).

От университета обясняват, че температурата в ядрото на Слънцето е около 15 млн. градуса по Целзий, докато при високоенергийните сблъсъци в ЦЕРН се достигат температури над един трилион градуса. При такива условия би трябвало всички свързани състояния на протони и неутрони да бъдат унищожени. Въпреки това експериментално се наблюдава образуване на по-тежки атомни ядра.

Учените обръщат особено внимание на деутерона - частица, съставена от един протон и един неутрон, която се наблюдава в сравнително големи количества. Този процес дълго време изглеждаше парадоксален и беше описван метафорично като „снежинки, родени в огъня".

Според новия модел деутероните не се образуват директно в най-горещите зони на сблъсъците. Там се създават техните „родители" - протони, неутрони и техните възбудени състояния, известни като резонанси. Част от тези краткоживущи състояния се разпадат на протони и неутрони след изминаване на няколко фемтометра - разстояние, достатъчно да напуснат най-екстремните области. В тази по-благоприятна среда могат да се образуват и оцелеят деутероните.

Механизмът обяснява образуването на деутероните и позволява отделянето на допълнителна частица - пион, която отвежда излишната енергия. Това осигурява спазването на закона за запазване на енергията.

„Тези резултати са изключително ценни, тъй като процесите, които изследваме в лабораторията, протичат и в Космоса. Произходът на тежките елементи, наблюдавани в ултра-високоенергийните космически лъчи, все още не е изяснен, а нашите резултати може да бъдат първа стъпка към отговора на тази загадка", каза д-р Димитър Михайлов.