Обнаружение экзотических Х-частиц в кварк-глюонной плазме
В первые миллионные доли секунды после Большого взрыва мир представлял собою бурлящую плазму температурой в триллион градусов, содержащую разные частицы: глюоны и кварки (последние включают 6 типов). В этом хаосе они беспорядочно сливались и снова распадались. При дальнейшем охлаждении Вселенной выжили самые стабильные комплексы - протоны и нейтроны, которые позднее соединятся в ядра атомов.
В том числе были и ныне загадочные Х-частицы, названные так из-за неизвестной структуры. Сегодня они чрезвычайно редки, но предполагается, что они могут быть воссозданы в ускорителях частиц, где при столкновении на момент возникает та самая плазма.
Теперь физики из Лаборатории ядерных наук Массачусетского технологического института и других мест обнаружили доказательства присутствия X-частиц в кварк-глюонной плазме, производимой на Большом адронном коллайдере ЦЕРНа.
Что это были за доказательства? При помощи методов машинного обучения, чтобы проверить каждое из 13 миллиардов столкновений тяжелых ионов, каждое из которых производило десятки тысяч заряженных частиц, было выделено около 100 частиц Х, которые в этом случае назвали "Х3872" из-за расчетной массы частицы. Найти их - нелегкая задача, ведь прочие частицы мешают не только количеством, но и подавлением собою измерительных приборов, настроенных на Х-частицы.
Что касается структуры Х, здесь пока ничего не понятно. Есть подозрение, что это либо тетракварк (необычная частица не из 3 кварков, а из 4, следы таких все чаще замечают в последние годы), либо совершенно новая частица, состоящая из 2 слабо связанных мезонов (мезон - двухкварковый аналог атома, то есть это нечто на уровне молекулы).
Эксперименты и исследования будут идти и дальше: Х и прочие короткоживущие объекты точно еще будут объявляться в ближайшее десятилетие.
Новые результаты с Сатурна дают основание предполагать наличие подземного океана на Мимасе
Этот спутник Сатурна - самый маленький и внутренний из всех. Согласно новому анализу данных из миссии NASA "Кассини", он может быть достаточно теплым для содержания глобального океана под гигантской ледяной корой толщиной в 24-31 км - как радиус Москвы.
Поверхность Мимаса, как и поверхности большинства других крупных спутников Сатурна без атмосфер, не представляет собой чистый лед, но содержит некоторые темные примеси; относительно темные отметины появляются вдоль нижней части стен кратера Гершель шириной 130 км (пик в середине кратера примерно такой же высоты, как гора Эверест) и некоторые из более мелких кратеров; ученые интерпретируют это потемнение как свидетельство постепенной концентрации примесей из испаряющихся ледяных материалов в областях, где темные примеси медленно скользят по стенке кратера.
На первый взгляд, это маловероятно, но в нашей звездной системе весьма распространены миры с морями под толщей твердых материалов: Европа, Титан, Энцелад, Плутон. Открытый же океан известен только на Земле из-за обилия воды на планете и ее нахождения как раз на таком расстоянии от светила, на котором вода может быть жидкой.
Еще одно обоснование, более значимое: ежели там есть что-то жидкое, то оно там и остается за счет приливных сил Сатурна. То же самое есть и на Земле, испытывающей приливное притяжение Луны (морские приливы / отливы). Если бы Луна не была так холодна, то там могли бы быть схожие явления.
Ученые также обнаружили, что тепловой поток с поверхности очень чувствителен к толщине ледяной оболочки, что может проверить космический корабль. Это, вероятно, будет Юнона, изначально станция для изучения Юпитера, которая посетит Европу, где условия схожи. А в 2024 будет запущен Europa Clipper, оснащенный оборудованием специально для этого.
