Forskere foreslår ny kilde til sjældne subatomære partikler

Et papir baseret på fælles forskning af prof. Yuan Changzheng fra Institute of High Energy Physics ved det kinesiske videnskabsakademi, og prof. Marek Karliner fra Tel Aviv University of Israel, blev udgivet i Fysisk gennemgangsbreve . Det påpeger en ny rigelig kilde til antineutroner og hyperoner. Disse sjældne subatomære partikler er essentielle for at studere kræfter, der styrer stoffets adfærd på de mindste afstande, fra atomkerner til neutronstjerner.

Fysikere undersøger den subatomære verden ved at bombardere deres emner med et hagl af små subatomære 'kugler'. Baseret på hvordan disse 'kugler' hopper af deres mål, man kan udlede et væld af detaljerede oplysninger om målets struktur. Denne metode blev pioneret af Ernest Rutherford, som brugte den til at opdage atomkernen for mere end 100 år siden.

Forskellige slags subatomære 'kugler' sonderer forskellige aspekter af målet, ligesom røntgenstråler, MR- og PET-scannere afslører forskellige væsentlige træk ved en kropsdel ​​i medicinsk billeddannelse. Visse vigtige aspekter af den kraft, der holder atomkerner sammen, kan kun undersøges ved at skyde partikler kaldet antineutroner og hyperoner, som i øjeblikket er meget vanskelige at producere og kontrollere.

Avisen påpeger, at disse normalt sjældne partikler kan produceres i rigelige mængder og let lanceres som et spinoff af en fremtidig "super J/y-fabrik." Dette er en facilitet, der er foreslået til den detaljerede undersøgelse af specifikke typer af subatomære partikler med en egenskab kaldet 'skjult charme', hvis opdagelse er blevet anerkendt af en Nobelpris i fysik. Dette åbner nye forskningsmuligheder inden for partikel- og kernefysik, samt i astrofysik og medicinsk fysik.

Traditionelle opsætninger skal producere mange forskellige slags stråler til forskellige dedikerede eksperimenter og skal dele acceleratortid mellem dem. Dette kræver betydelige ressourcer i form af arbejdskraft og finansiering, dermed hindre sådanne eksperimenter. I modsætning, tilgangen foreslået i denne nye forskning vil tillade eksperimenter med forskellige stråler på samme tid, kræver ingen yderligere infrastruktur og minimal yderligere investering.