عام

ترليون عصر الكون: لاحظ العلماء أندر ذرات تسوس الذرات

لأول مرة في التاريخ ، لاحظ العلماء مباشرةشكل غريب من الاضمحلال الإشعاعي يسمى إلكترون مزدوج القبض على الإلكترون. يحدث هذا التحلل ، الذي تمت ملاحظته في ذرات زينون -124 ، نادرًا جدًا حتى يتسنى خفض عينة زينون -12 إلى النصف ، سوف يستغرق 18 سيكستليون سنة (18 مع 21 أصفارًا) ، على التوالي ، من الصعب للغاية اكتشافها. إن الملاحظة التي طال انتظارها لالتقاط الإلكترون المزدوج ثنائية النيوترينو ، والتي تم الإبلاغ عنها في 25 أبريل في مجلة Nature ، تضع الأساس للعلماء الذين يحاولون رؤية نسخة غير مرئية ، بل وأكثر ندرة من هذا الانحلال: التقاط الإلكترون المزدوج.

أندر انحلال الذرات

مراقبة هذه العملية ستؤكد ذلكتحتوي جزيئات النيوترينو دون الذرية على شركاء جزيئات مضادة للمادة ، وستساعد في حل لغز لماذا يتكون عالمنا بالكامل تقريبًا من المادة ، وليس من المادة المضادة.

يقول ليندلي وينسلو ، عالم فيزياء بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "كان المجتمع صاخباً للغاية بعد نشر هذه النتيجة".

Xenon-124 هو نظير ، شكل العنصر مع هذانفس عدد البروتونات ، ولكن مع عدد مختلف من النيوترونات (الرقم 124 يعني العدد الكلي للبروتونات والنيوترونات في النواة). إنه أحد النظائر المشعة القليلة التي تتحلل نتيجة لالتقاط ثنائي النيترينو للإلكترونات. ولكن نادراً ما تتعرض الذرات لهذا التحلل ، بحيث يحتاج العلماء إلى تتبع عدد كبير من ذرات الزينون للحصول على فرصة لمشاهدة ذلك.

فيزيائي الجسيمات الأولية كريستيان فيتويج منتبحث جامعة مونستر في ألمانيا وزملاؤها عن توقيع التقاط ثنائي الإلكترون ثنائي النيوترينو باستخدام كاشف XENON1T ، وهو جهاز يستخدم عادة لصيد المادة المظلمة. يحتوي هذا الجهاز ، المحمي من الإشعاع في الخلفية في مختبر غران ساسو الوطني تحت الأرض في إيطاليا ، على حوالي ثلاثة أطنان مترية من الزينون.

مع التقاط الإلكترون مزدوجة النيوترينوتلتقط النواة الذرية إلكترونين من أصداف الإلكترون المحيطة ، وتحول بروتونين في النواة إلى نيوترونات وتبصق اثنين من النيوترونات. على الرغم من أن النيوتريونات نفسها لا تسمح باكتشاف نفسها ، فإن عملية التقاط الإلكترون تنبعث منها الأشعة السينية وتخرج الإلكترونات الأخرى من الذرة ، والتي يمكن اكتشافها.

من فبراير 2017 إلى فبراير 2018 XENON1Tجمعت إشارات التحكم في التقاط الإلكترون المزدوجة مع اثنين من النيوتريونات حوالي 126 مرة. من هذا ، أصبح من الواضح أن عمر النصف للزينون -12 هو حوالي 18 سيكستليون سنة ، وهو أطول نصف عمر يقاس مباشرة من مادة مشعة - وحوالي تريليون مرة أطول من عمر الكون.

الآن سوف يرى العلماء التقاط إلكترون مزدوج. هل تعتقد انها ستعمل؟ أخبرنا في محادثتنا في Telegram.