Výskumníci na Relativistickom urýchľovači ťažkých iónov (RHIC) v Brookhavenskom národnom laboratóriu amerického ministerstva energetiky odhalili dôkazy o existencii magnetických polí, ktoré svojou intenzitou prevyšujú dokonca aj magnetické polia magnetarov. Teda magneticky najsilnejších objektoch vo vesmíre. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Magnetické polia

Magnetary sú neutrónové hviezdy s neuveriteľne hustými jadrami, ktoré koncentrujú magnetické polia na na úrovni približne 100 biliónov gaussov. Analýza v RHIC však odhalila magnetické polia v „malých vreckách plných magnetizmu“, ktoré prevyšujú aj tieto vesmírne behemoty.

Pri skúmaní zrážok ťažkých iónov v RHIC fyzici pozorovali rekordné magnetické polia, ktoré sa odtlačili na troskách vznikajúcich pri týchto zrážkach. Tento prelomový výskum vrhá svetlo na interakcie v kvarkovo-gluónovej plazme (QGP), stave hmoty, ktorý existoval v ranom vesmíre, len mikrosekundy po veľkom tresku.

Kvarky, základné častice, ktoré tvoria protóny a neutróny, interagujú s krátko žijúcimi gluónovými časticami v QGP. Analýzou správania týchto častíc môžu vedci lepšie pochopiť základné sily formujúce vesmír na jeho najnákladnejšej úrovni.

Presnejšie vedci skúmali pozostatky zrážok ťažkých atómových jadier, aby pozorovali vzniknuté fragmenty vrátane častíc, ako sú kvarky a gluóny, ktoré sa pri týchto zrážkach uvoľňujú. Ukázalo sa, že kolízie ťažkých jadier, ktoré nie sú dokonale sústredené (pozn. redakcie: ak je reč o zrážkach, ktoré nie sú dokonale sústredené, znamená to, že dva zrážajúce sa objekty, v tomto prípade ťažké atómové jadrá, sa nestretnú čelne a dokonale zarovnané, ale namiesto toho sa zrážajú pod miernym uhlom alebo sú navzájom posunuté), vytvárajú silné magnetické polia v dôsledku špirálovitého pohybu nabitých častíc. Tieto explózie magnetizmu, ktoré dosahujú až 10^18 gaussov, sú 10 000-krát silnejšie ako magnetary, ale trvajú len zlomok sekundy.

Napriek svojej prchavej existencii zanechávajú tieto magnetické polia výraznú stopu na časticiach, ktoré vznikli pri zrážke. Vedci dokázali z rozloženia týchto častíc odvodiť elektrickú vodivosť QGP, čo im poskytlo cenné poznatky o jej vlastnostiach.

Tento výskum nielenže posúva hranice nášho chápania magnetických polí, ale otvára aj nové možnosti štúdia základných síl pôsobiacich vo vesmíre

Vytvorili najsilnejší magnet na svete

Svetový rekord v oblasti vytvárania magnetických polí držia vedci z čínskeho laboratória Steady High Magnetic Field Facility (SHMFF), ktorým sa 12. augusta 2022 podarilo vytvoriť hybridný magnet s intenzitou magnetického poľa 45,22 T (Tesla). Vzhľadom na to, že v tom čase najsilnejšie stabilné magnetické pole sa podarilo vytvoriť americkým vedcom z MagLab ešte v roku 1999, pričom dosahovalo rovných 45 T, ide o nový svetový rekord.

Podľa odborníkov ide nielen o rekord, ale tiež o dôležitý míľnik, ktorý „nastavuje nové limity na podmienky bežne používané na štúdium rôznych fyzikálnych javov a ponúka nové príležitosti vo výskume.“

Rekord sa podarilo dosiahnuť vďaka novému hybridnému magnetu zloženému z vnútorného odporového Bitter magnetu (typ elektromagnetu používaný vo vedeckom výskume na vytváranie extrémne silných magnetických polí) a vonkajšieho supravodivého prstenca s otvorom o veľkosti 32 mm.

Oba zmieňované typy magnetov majú svoje obmedzenia na príkon, ale aj hornú hranicu intenzity magnetického poľa. Ich kombináciou sa tieto obmedzenia zásadne znižujú, čo umožňuje vytvoriť a udržať extrémne silné magnetické pole.