کشف اسرار جدیدی درباره یک ماده منحصربه‌فرد

بر اساس اطلاعات به دست امده توسط کافه بلاگ و به نقل از سوی نیو ساینتیست، پژوهشگران ۲۰ سال پیش، نشانه‌هایی مبنی بر وجود نوعی ماده عجیب یافتند که از سوی چهار نوترون تشکیل شده بود. آنها اکنون، واضح‌ترین شواهد را داخل مورد این ماده یافته‌اند.

شواهد بسیاری وجود دارند که نشان می‌دهند نوع عجیبی از سوی یک ماده متشکل از سوی چهار نوترون وجود دارد که به یکدیگر متصل می گردند. نشانه‌های وجود این ماده‌ موسوم به "تترانوترون" (Tetraneutron) به جهت نخستین بار داخل آزمایشی به دست آمد که ۲۰ سال قبل انجام شد؛ اما بررسی‌های جدید، واضح‌تر و دقیق‌تر هستند.

اگرچه همه مواد حاوی نوترون هستند؛ اما فقط ستاره‌های نوترونی، ماده‌ای را داخل بر دارند که کاملا از سوی ذراتی تشکیل شده می باشد که توسط نیروهای هسته‌ای به یکدیگر متصل شده‌اند. داخل هر حال، دقیقا مشخص نیست که این ماده نوترونی دارای چه ساختاری است.

پژوهشگران داخل سال ۲۰۰۲، شواهدی را به طور تصادفی پیدا نمودند که نشان می‌دادند تترانوترون‌ها می‌توانند پس از سوی برخورد میان اتم‌های "بِریلیُم" (Beryllium) و کربن تشکیل شوند. این موضوع، بسیاری از سوی فیزیکدانان هسته‌ای را حیرت‌زده کرد، اما این آزمایش‌ها دارای حاشیه‌های خطای زیادی بودند و همین امر، نیاز به توضیحات احتمالی دیگر را پدید آورد.

"رومن گرنهاوزر" (Roman Gernhäuser)، پژوهشگر "دانشگاه فنی مونیخ" (TU Munich) و همکارانش، از سوی برخورد ذرات متفاوتی به جهت یافتن شواهد قطعی‌تر داخل مورد تترانوترون استفاده کردند. "گرنهاوزر" تشریح کرد: ما چیزی مشابه کوچکترین ستاره نوترونی که می‌توان تصور کرد، شکل دادیم که فقط از سوی چهار نوترون تشکیل شده بود.

پژوهشگران، اتم‌های هلیومی را ایجاد نمودند که چهار نوترون بیشتر از سوی حد معمول داشتند. سپس، شرایط برخورد آنها با پروتون‌ها را فراهم کردند. این برخوردها باعث شد که اتم‌هایی با چهار نوترون بتوانند به یک تترانوترون تبدیل شوند.

پژوهشگران، انرژی و تکانه تمام ذرات را قبل و پس از سوی برخورد اندازه‌گیری کردند. آنها با توجه به آزمایش‌ها و محاسبات نظری گذشته می‌دانستند که اگر انرژی صرف ایجاد یک تترانوترون شود، چه مقدار انرژی پس از سوی برخورد احتمالا از سوی دست می‌رود.

"گرنهاوزر" تشریح کرد: انرژی از سوی دست‌رفته با دقت بی‌نظیری اندازه‌گیری شد؛ زیرا این آزمایش به جهت سرکوب هر واکنشی طراحی شده بود که می‌توانست با ایجاد یک تترانوترون تداخل داشته باشد یا اشتباه گرفته گردد.

پژوهشگران از سوی ردیابی انرژی از سوی دست رفته نتیجه گرفتند که تترانوترون‌ها به جهت مدت کوتاهی و تنها طی ۱۰ تا ۲۲ ثانیه تشکیل شده‌اند. "مارتین فریر" (Martin Freer)، پژوهشگر "دانشگاه بیرمنگام" (University of Birmingham) انگلستان تشریح کرد: این یک دستاورد واقعی است.

"کارلوس برتولانی" (Carlos Bertulani)، پژوهشگر "دانشگاه ای اند ام تگزاس" (Texas A&M)، تشریح کرد: این کشف به فیزیکدانان کمک می‌کند تا نظریه‌های مربوط به ماهیت نیروهای هسته‌ای را بررسی کنند. پرسش‌هایی درباره نحوه چسبیدن یا عدم چسبیدن نوترون‌ها به یکدیگر، تقریبا از سوی زمان "ارنست رادرفورد" (Ernest Rutherford)، پدر فیزیک هسته‌ای تاکنون، فیزیکدانان هسته‌ای را آزار می‌دهند.

"توماس فسترمن" (Thomas Faestermann)، پژوهشگر دانشگاه فنی مونیخ گفت که داخل تحقیقات خود، از سوی اتم‌های لیتیوم به جهت ایجاد تترانوترون استفاده کرده و دریافته که میزان انرژی مورد نیاز به جهت ایجاد آنها با این نتیجه جدید، متفاوت می باشد. اگرچه او موافق می باشد که تترانوترون‌ها احتمالا وجود دارند، اما اختلاف مشاهده‌شده، به شکل‌گیری این پرسش می‌انجامد که دقیقا چگونه می‌توان آنها را ایجاد نمود. او ادامه داد: من به این فکر می‌کنم که دو بررسی خود را چگونه با هم تطبیق دهیم.

"گرنهاوزر" و گروهش اکنون داخل حال ابداع آشکارساز ویژه‌ای هستند که می‌تواند یک سیگنال واضح را هنگام ورود یک تترانوترون ثبت کند. این کار به آنها کمک می‌کند تا اندازه‌گیری دقیق‌تری داخل مورد انرژی ماده داشته باشند و به بررسی دقیق جزئیات بپردازند.

این تحقیق داخل مجله "Nature" به چاپ رسید.