İstikrar kıtası - Continent of stability

istikrar kıtası hipotezli büyük bir gruptur çekirdekler 300'den büyük kütleli Daltonlar serbestçe akan radyoaktif bozunmaya karşı stabil yukarı kuarklar ve aşağı kuarklar protonlara ve nötronlara bağlı yukarı ve aşağı kuarklar yerine. Bu nüklidleri içeren maddeye yukarı-aşağı kuark maddesi (udQM).[1] İstikrar kıtası, istikrar adası. Bununla birlikte, eğer varsa, yük aralığı ve kütle adadakinden çok daha büyük olacaktır. Kuark maddesi Yukarı ve aşağı kuarklardan oluşan, aşağıdakileri içeren durumdan daha düşük bir enerji durumu olduğu tahmin edilmektedir. garip kuarklar (garip kuark maddesi ) ve aynı zamanda şeklindeki kuarkların kombinasyonundan daha düşük hadronlar 300'den fazla proton ve nötron varsa normal atom çekirdeklerinde bulunur.[1][2] Alt sınır olan 300, yüzeyin kuark maddesinin iç kısmından daha yüksek enerjiye sahip olduğu bir yüzey gerilimi modeline göre hesaplandı. Kesinlikle daha kararlı form olabilmek için, enerji en kararlı normal maddeden, yani 930 MeV'den daha düşük olmalıdır. Baryon. Bu kuark madde çekirdeklerinin var olması durumunda, bölünme Fisyon yüzeyi artıracağından. Kuark madde çekirdeği, nötronları emerek kütlesinde bir artışa neden olabilir.[1]

Yukarı-aşağı kuark maddesinin elektrik yükü: tam sonuç (mavi noktalar) ve yığın yaklaşımı (mavi çizgi). Gölgeli bölge istikrar kıtasıdır.[1]

İstikrar kıtasının sınırı, Coulomb enerjisi elektrik yükü nedeniyle bağlanma enerjisi veya atom çekirdeğindeki bozulmanın daha düşük enerji ile sonuçlandığı yer. En düşük enerji kütle numarası, yükün küpü (atom numarası) ile orantılıdır. Bununla birlikte, her kütle için bir dizi yük sabittir ve kütle arttıkça menzil artar. Bu, mevcut bilinen elementlerle aynı atom numaralarına ve hatta sıfır yüklü kuark maddesine sahip çok ağır çekirdeklerle sonuçlanabilir.[1]

Olarak bilinen önerilen alternatif bir kuark maddesi formu strangelets içerir garip kuarklar yukarı ve aşağı kuarklara ek olarak. Bu, görevde nötr olacaktır ve bu nedenle atom oluşturmaz. udQM muhtemelen strangeletlerden daha düşük enerjidir (uds-Önemli olmak).[3]

Şurada Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, ATLAS İşbirliği bu tür konuları gözlemlemeye çalışıyor.[4]

Diğer Özellikler

Elektron-pozitron çiftleri, yüksek yük alanında, Schwinger mekanizması elektrik yükü ne zaman udQM, baryon sayısının 609 olduğu 163'den büyük.[5] En küçük ahır udNötron emisyonuna karşı QM, 39 numaralı baryonda olacaktır.[5]

Doğada oluşum

udQM muhtemelen bir süpernova süper ağır çekirdeklerin dönüşümünden kaynaklanan çekirdek çökmesi. Bu ortamda yüksek yoğunlukta elektron ve elektron nötrinoları bulunur. udQM daha sonra nötron yıldızları. udQM çekirdekler kozmik ışınlarda tespit edilebilir.[3]

Büyük oranda içeren bir yıldız udQM, a ud kuark yıldızı (veya udQS). Ağır nötron yıldızları bu madde türünü içerebilir. İkili nötron yıldızı çarpışmaları tespit edilerek doğrulanabilir.[6]

Referanslar

  1. ^ a b c d e Holdom, Bob; Ren, Jing; Zhang, Chen (31 Mayıs 2018). "Kuark Meselesi Garip Olmayabilir". Fiziksel İnceleme Mektupları. 120 (22): 222001. arXiv:1707.06610. Bibcode:2018PhRvL.120v2001H. doi:10.1103 / PhysRevLett.120.222001. PMID  29906186.açık Erişim
  2. ^ Zyga, Lisa (15 Haziran 2018). "Maddenin yeni formu periyodik tablonun hemen ötesinde olabilir". phys.org.
  3. ^ a b Iida, Kei; Fujie, Tsukiho (2019). "Sınırsızlık Açısından Süpernova Maddesindeki Dev Çekirdeklerin Kararlılığı Üzerine". 15. Uluslararası Maddenin Kökeni ve Galaksilerin Evrimi Sempozyumu Bildirileri. doi:10.7566 / JPSCP.31.011057. ISBN  978-4-89027-143-6.
  4. ^ İşbirliği, Atlas (2020). "ATLAS dedektörü ile 13 TeV proton-proton çarpışmasında manyetik tek kutupları ve kararlı yüksek elektrik yüklü nesneleri arayın". Phys. Rev. Lett. 124 (3): 031802. arXiv:1905.10130. Bibcode:2019arXiv190510130A. doi:10.1103 / PhysRevLett.124.031802. PMID  32031842.
  5. ^ a b Xia, Cheng-Jun; Xue, She-Sheng; Xu, Ren-Xin; Zhou, Shan-Gui (10 Ocak 2020). "Süper kritik yüklü nesneler ve $ e ^ + e ^ - $ pair oluşturma". Phys. Rev. D. 101: 103031. arXiv:2001.03531. Bibcode:2020arXiv200103531X. doi:10.1103 / PhysRevD.101.103031.
  6. ^ Zhang, Chen (10 Şubat 2020). "Yukarı-aşağı kuark maddesinin yerçekimi dalgaları aracılığıyla incelenmesi". Fiziksel İnceleme D. 101 (4): 043003. arXiv:1908.10355. Bibcode:2020PhRvD.101d3003Z. doi:10.1103 / PhysRevD.101.043003.