Veľké prekvapenie: Najsilnejšie magnetické polia vo vesmíre by mohli byť tu na Zemi

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.

Tiffany Bowman and Jen Abramowitz/Brookhaven National Laboratory (Ilustračný obrázok)

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.

The SHMFF team

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.

Čítajte viac z kategórie: Novinky