هناك أماكن في الكون يمكن أن تتحلل فيها المادة إلى حد كبير بحيث تنمو المغناطيسية إلى قوة لا يمكن تصورها. تُسمى النوى المغناطيسية المضغوطة الجاذبية لهذه النجوم النيوترونية عالية الطاقة بالمجالات المغناطيسية بقوة تبلغ حوالي 100 تريليون غاوس.
ومع ذلك، قد تكون هناك جيوب صغيرة من المغناطيسية على الأرض تتوهج بقوة أكبر بكثير من تلك الوحوش الكونية.
وجد تحليل تفاعلات الجسيمات في مصادم الأيونات الثقيلة النسبي (RHIC) في مختبر بروكهافن الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (DOE) آثارًا للمجالات المغناطيسية المسجلة في رذاذ المواد المقذوفة عن طريق تحطيم نوى الأيونات الثقيلة المختلفة معًا. .
عن طريق قياس قطع أصغر كوارك و صمغ مع تحرر الجسيمات عن طريق الاصطدامات خارج النواة، اكتسب الفيزيائيون نظرة ثاقبة للقوى العاملة في أعماق الذرات.
“هذا هو القياس الأول لكيفية تفاعل المجال المغناطيسي مع بلازما كوارك غلوون (QGP).” هو يقول ديو شين هو عالم فيزياء متخصص في جهاز Solenoid Tracker في تعاون RHIC (STAR) في وزارة الطاقة.
الكواركات هي جسيمات أولية تومض داخل وخارج العواصف الكمومية، وتحكم تفاعلاتها جسيمات غلوون قصيرة العمر تربط الكواركات والعواصف البدائية بالبروتونات والنيوترونات التي تشكل جميع الذرات.
إن معرفة كيفية انحناء الكواركات والكائنات الأولية وغوصها داخل الجسيمات النووية يساعد الفيزيائيين على فهم بنية المادة من الألف إلى الياء بشكل أفضل، على الرغم من أن الفضاء الموجود في قلب الذرة ليس مكانًا لضعاف القلوب.
من الممكن نظريًا رسم خريطة لنشاط الكواركات وأزواجها البدائية المشحونة بشكل معاكس. التأثير المغناطيسي اللولبيومن الناحية العملية، يكون المجال الكهرومغناطيسي الموجود داخل ضباب الكواركات والجلونات المكشوفة قصيرًا جدًا بحيث لا يمكن رؤيته، وسرعان ما يستسلم لتدفق التيارات المتنافسة.
أحد المواقف التي اعتقد الفيزيائيون أنه يمكن إنشاء مجال مغناطيسي مريح فيها، كان الاصطدام بين النوى الثقيلة التي لم تكن بالضبط في المركز.
من خلال قص بعضها البعض، يتم إرسال البروتونات الموجودة داخل الحزم الضخمة لتدور في دوامة مشحونة، مما يتسبب في دوران قوي في الغلاف المغناطيسي، قوي جدًا لدرجة أنه يمكنه إطلاق غاز أكثر من نجم نيوتروني مرتعش.
“هذه الشحنات الإيجابية سريعة الحركة يجب أن تخلق مجالًا مغناطيسيًا قويًا جدًا، والذي من المتوقع أن يكون 1018 كاس” هو يقول نجم الفيزياء جانج وانج.
“ربما يكون أقوى مجال مغناطيسي في عالمنا.”
وهذا يجعل هذه الومضات المغناطيسية أقوى 10000 مرة من أقوى مغناطيس و10 كوادريليون مرة أقوى من 100 جاوس لمغناطيس الثلاجة النموذجي.
حيث ينتهي المغناطيس التخلص من دواماتها المغناطيسية ولعشرات الآلاف من السنين، استمرت هذه الانفجارات المغناطيسية الناجمة عن البروتونات فقط لعشرة ملايين من المليار من الثانية، مما يجعل أي مراقبة للمجال مستحيلة.
ومع ذلك، لا يزال وجودها محسوسًا من خلال الكواركات المشحونة التي تم إطلاقها أثناء الاصطدام.
ومن خلال رمي نوى الذهب على بعضها البعض بطاقة مختلفة، مع اصطدامات متبادلة بين الروثينيوم والزركونيوم، تمكن الباحثون من فصل البقايا وتحديد المسارات التي سلكتها الجسيمات، مما يدل على وجود مجال مغناطيسي.
وبمعرفة ذلك، تمكنوا من قياس توزيع الجسيمات، مما يوفر تفاصيل مهمة حول التوصيل الكهربائي لبلازما الكوارك-غلوون.
“يمكننا استنتاج قيمة الموصلية من قياس حركة المفاصل” هو يقول شين.
“إن درجة انحراف الجسيمات ترتبط ارتباطًا مباشرًا بقوة المجال الكهرومغناطيسي والموصلية في QGP، ولم يقم أحد بقياس موصلية QGP من قبل.”
تم نشر هذه الدراسة الفحص البدني X.