Физики выяснили, какие объекты самые плотные во Вселенной

Таковыми объявлены протоны

17.05.2018 в 16:18, просмотров: 4572

Американские ученые из Национальной ускорительной лаборатории имени Джефферсона в Ньюпорте обнаружили внутри протонов область экстремально высокого давления, в десять раз превышающего давление в центре нейтронных звезд. Таким образом, центр этой частицы представляет собой самую плотную материю, известную на сегодняшний день науке.

Физики выяснили, какие объекты самые плотные во Вселенной
фото: pixabay.com

Хотя протон относится к элементарным частицам и на сегодняшний день не существует известного способа разделить его на составляющие, он (в отличие, например, от электрона), имеет внутреннюю структуру и состоит из трёх кварков. Ранее уже было известно, что протон состоит из тяжёлой сердцевины и сравнительно разреженной оболочки. Сердцевина, также называемая керном, имеет радиус, примерно равный четырёхтриллионной доле миллиметра. На него приходится около 35 процентов электрического заряда частицы.

До сих пор изучить внутреннюю часть фотона в подробностях было слишком сложно, однако специалисты решили воспользоваться технологией под названием «глубоко-виртуальное комптоновское рассеяние». «Обычное» комптоновское рассеяние представляет собой наблюдение за тем, как частица отражает свет, однако обычные фотоны не обладают достаточной энергией, чтобы проникнуть во внутреннюю часть протона. Специалисты решили эту проблему, использовав виртуальный фотон — частицу, рождающуюся в результате столкновения с протоном высокоэнергетического электрона.

Как оказалось, давление внутри протона достигает 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 (десять в тридцать пятой степени) паскаль. Как уже упоминалось выше, это на порядок больше давления в ядре нейтронных звёзд и на 23 порядка больше, чем давление, когда бы то ни было созданное человеком в стационарных условиях искусственно.

Исследование было опубликовано в журнале Nature. В перспективе специалисты планируют получить более точное значение давления внутри протона, а также уточнить размеры этой частицы.

Получайте короткую вечернюю рассылку лучшего в «МК» - подпишитесь на наш Telegram.