La ricerca di nuove particelle richiede in genere alte energie, ed è per questo che vengono costruiti grandi acceleratori, in grado di accelerare le particelle quasi fino alla velocità della luce. Ma esistono anche altri modi creativi di trovare nuove particelle.
A Vienna, alla University of Technology, gli scienziati hanno presentato un metodo per dimostrare l'esistenza degli ipotetici "assioni". Questi assioni potrebbero accumularsi intorno a un buco nero ed estrarne da esso l'energia. Questo processo potrebbe emettere onde gravitazionali, che potrebbero poi essere misurati.
Gli assioni sono ipotetiche particelle con una massa molto bassa. Secondo Einstein, la massa è direttamente correlata all'energia e quindi pochissima energia è necessaria per produrre assioni. "L'esistenza di assioni non è provata, ma è considerata molto probabile", dice Daniel Grumiller.
Insieme a Gabriela Mocanu ha calcolato alla Vienna University of Technology (Istituto di Fisica Teorica), come è stato possibile rilevare gli assioni.
Particelle astronomicamente grandi
In fisica quantistica, ogni particella è descritta come un'onda. La lunghezza d'onda corrisponde all'energia della particella. Le particelle pesanti hanno lunghezze d'onda di piccole dimensioni, ma con bassi consumi energetici, particelle come gli assioni potrebbero avere lunghezze d'onda di molti chilometri. I risultati di Grumiller e Mocanu, basati sugli studi di Asmina Arvanitaki e Sergei Dubovsky (USA / Russia), mostrano che gli assioni potrebbero fare il giro un buco nero, similmente agli elettroni che circondano il nucleo di un atomo. Invece della forza elettromagnetica, che lega gli elettroni e il nucleo, è la forza gravitazionale che agisce tra le assioni e il buco nero.
La nube di bosoni
Tuttavia, vi è una differenza molto importante tra gli elettroni in un atomo e gli assioni intorno ad un buco nero: gli elettroni sono fermioni, che significa che due di essi non possono essere nello stesso stato. Gli assioni sono invece bosoni, molti dei quali possono occupare lo stesso stato quantico allo tempo stesso. Essi possono creare una "nuvola di bosoni" che circonda il buco nero. Questa nube succhia continuamente energia dal buco nero e il numero di assioni tra gli aumenti di nuvola.
Crollo improvviso
Tale nube non è necessariamente stabile. "Proprio come un mucchio di sabbia libera, che puó scorrere improvvisamente, innescata da un singolo granello di sabbia, questa nube di bosoni potrebbe improvvisamente crollare", afferma Daniel Grumiller. La cosa eccitante di tale crollo è che questo "condensato di bosoni" potrebbe essere misurato. Questo evento renderebbe lo spazio e il tempo come emissori di onde gravitazionali. I rivelatori di onde gravitazionali sono già stati sviluppate, nel 2016 si prevede di raggiungere una precisione in cui le onde gravitazionali dovrebbero essere rilevate in modo inequivocabile.
I nuovi calcoli di Vienna mostrano che queste onde gravitazionali non solo possono fornirci nuove conoscenze in astronomia, ma possono anche dirci di più sui nuovi tipi di particelle.
Foto In Alto
Rappresentazione Artistica di un buco nero circondato da una nube di assioni (credit: Vienna University of Technology)
Traduzione A Cura Di Arthur McPaul
Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/06/120619105101.htm
A Vienna, alla University of Technology, gli scienziati hanno presentato un metodo per dimostrare l'esistenza degli ipotetici "assioni". Questi assioni potrebbero accumularsi intorno a un buco nero ed estrarne da esso l'energia. Questo processo potrebbe emettere onde gravitazionali, che potrebbero poi essere misurati.
Gli assioni sono ipotetiche particelle con una massa molto bassa. Secondo Einstein, la massa è direttamente correlata all'energia e quindi pochissima energia è necessaria per produrre assioni. "L'esistenza di assioni non è provata, ma è considerata molto probabile", dice Daniel Grumiller.
Insieme a Gabriela Mocanu ha calcolato alla Vienna University of Technology (Istituto di Fisica Teorica), come è stato possibile rilevare gli assioni.
Particelle astronomicamente grandi
In fisica quantistica, ogni particella è descritta come un'onda. La lunghezza d'onda corrisponde all'energia della particella. Le particelle pesanti hanno lunghezze d'onda di piccole dimensioni, ma con bassi consumi energetici, particelle come gli assioni potrebbero avere lunghezze d'onda di molti chilometri. I risultati di Grumiller e Mocanu, basati sugli studi di Asmina Arvanitaki e Sergei Dubovsky (USA / Russia), mostrano che gli assioni potrebbero fare il giro un buco nero, similmente agli elettroni che circondano il nucleo di un atomo. Invece della forza elettromagnetica, che lega gli elettroni e il nucleo, è la forza gravitazionale che agisce tra le assioni e il buco nero.
La nube di bosoni
Tuttavia, vi è una differenza molto importante tra gli elettroni in un atomo e gli assioni intorno ad un buco nero: gli elettroni sono fermioni, che significa che due di essi non possono essere nello stesso stato. Gli assioni sono invece bosoni, molti dei quali possono occupare lo stesso stato quantico allo tempo stesso. Essi possono creare una "nuvola di bosoni" che circonda il buco nero. Questa nube succhia continuamente energia dal buco nero e il numero di assioni tra gli aumenti di nuvola.
Crollo improvviso
Tale nube non è necessariamente stabile. "Proprio come un mucchio di sabbia libera, che puó scorrere improvvisamente, innescata da un singolo granello di sabbia, questa nube di bosoni potrebbe improvvisamente crollare", afferma Daniel Grumiller. La cosa eccitante di tale crollo è che questo "condensato di bosoni" potrebbe essere misurato. Questo evento renderebbe lo spazio e il tempo come emissori di onde gravitazionali. I rivelatori di onde gravitazionali sono già stati sviluppate, nel 2016 si prevede di raggiungere una precisione in cui le onde gravitazionali dovrebbero essere rilevate in modo inequivocabile.
I nuovi calcoli di Vienna mostrano che queste onde gravitazionali non solo possono fornirci nuove conoscenze in astronomia, ma possono anche dirci di più sui nuovi tipi di particelle.
Foto In Alto
Rappresentazione Artistica di un buco nero circondato da una nube di assioni (credit: Vienna University of Technology)
Traduzione A Cura Di Arthur McPaul
Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/06/120619105101.htm
gli assioni potrebbero essere emessi da una supernova e viaggiare nello spazio con una velocita' prossima a quella della luce
RispondiElimina