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Particella misteriosa dal momento della nascita dell’universo finalmente identificata al Large Hadron Collider


Diverse particelle enigmatiche la cui origine può essere fatta risalire all’inizio dell’universo sono state individuate per la prima volta dagli scienziati del Large Hadron Collider.

Secondo Live Science, circa 100 delle cosiddette particelle “X”, “che probabilmente esistevano nelle più piccole frazioni di secondo dopo il Big Bang”, sono state trovate nel plasma di quark e gluoni che si è formato all’interno del collisore “schiacciandosi insieme ioni di piombo”. Gli scienziati ora intendono saperne di più sull’origine dell’universo studiando queste particelle.

“Abbiamo dimostrato di poter trovare un segnale. Nei prossimi anni, vogliamo utilizzare il plasma di quark e gluoni per sondare la struttura interna della particella X, il che potrebbe cambiare la nostra visione del tipo di materiale che l’universo dovrebbe produrre”, ha affermato Yen-Jie Lee, fisico sperimentale delle particelle presso il Massachusetts Institute of Technology e autore principale del nuovo studio.

Per emulare le condizioni dei primi momenti dell’universo in cui queste particelle presumibilmente esistevano, gli scienziati “hanno sparato atomi di piombo caricati positivamente l’uno contro l’altro ad alta velocità”, producendo “migliaia di particelle in più in un’esplosione momentanea di plasma simile alla caotica zuppa primordiale del giovane universo ”, come ha affermato il media.

Mentre la successiva ricerca delle particelle X nel pasticcio risultante è stata complicata dal fatto che la struttura di detta particella è sconosciuta agli scienziati (da cui il nome), i ricercatori sono stati in grado di compiere questa impresa sapendo che la particella in questione ha un aspetto piuttosto modello di decadimento distinto.

“È quasi impensabile poter estrarre queste 100 particelle da questo enorme set di dati”, ha affermato Jing Wang, fisico del MIT e coautore dello studio. “Ogni notte mi chiedevo, è davvero un segnale o no? E alla fine, i dati hanno detto di sì!

Avendo finalmente identificato la firma della particella, gli scienziati sono finalmente in grado di discernere anche la sua struttura, aggiunge il media.


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Il Very Large Telescope scopre la coppia più vicina di buchi neri supermassicci di sempre


Utilizzando il Very Large Telescope (VLT) dell’Osservatorio europeo meridionale, gli astronomi hanno rivelato la coppia di buchi neri supermassicci più vicina alla Terra mai osservata.

I due oggetti hanno anche una separazione molto più piccola rispetto a qualsiasi altra coppia di buchi neri supermassicci precedentemente individuata e alla fine si fonderanno in un gigantesco buco nero.

Voggel e il suo team sono stati in grado di determinare le masse dei due oggetti osservando come l’attrazione gravitazionale del buchi neri influenza il moto delle stelle intorno a loro. Il buco nero più grande, situato proprio al centro di NGC 7727, è risultato avere una massa quasi 154 milioni di volte quella del Sole, mentre il suo compagno è di 6,3 milioni masse solari.

È la prima volta che le masse vengono misurate in questo modo per una coppia di buchi neri supermassicci. Questa impresa è stata resa possibile grazie alla vicinanza del sistema alla Terra e alle osservazioni dettagliate che il team ha ottenuto all’Osservatorio del Paranal in Cile utilizzando il Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) sul VLT dell’ESO, uno strumento con cui Voggel ha imparato a lavorare durante il suo tempo come studentessa all’ESO. La misurazione delle masse con MUSE e l’utilizzo di dati aggiuntivi dal telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA hanno permesso al team di confermare che gli oggetti in NGC 7727 erano effettivamente buchi neri supermassicci.

Gli astronomi sospettavano che la galassia ospitasse i due buchi neri, ma non erano stati in grado di confermare la loro presenza fino ad ora poiché non vediamo grandi quantità di radiazioni ad alta energia provenienti dai loro immediati dintorni, che altrimenti li tradirebbero. “La nostra scoperta implica che potrebbero esserci molte più di queste reliquie di fusioni di galassie là fuori e potrebbero contenere molte cose nascoste enormi buchi neri che aspettano ancora di essere trovati”, afferma Voggel. “Potrebbe aumentare il numero totale di buchi neri supermassicci conosciuto nell’Universo locale dal 30 per cento.

Si prevede che la ricerca di coppie di buchi neri supermassicci simili nascosti farà un grande balzo in avanti con l’Extremely Large Telescope (ELT) dell’ESO, che entrerà in funzione alla fine di questo decennio nel deserto di Atacama in Cile. “Questo rilevamento di una coppia di buchi neri supermassicci è solo l’inizio”, afferma il coautore Steffen Mieske, astronomo dell’ESO in Cile e capo delle operazioni scientifiche dell’ESO Paranal. “Con lo strumento HARMONI sull’ELT saremo in grado di effettuare rilevamenti come questo notevolmente più lontano di quanto attualmente possibile. L’ELT dell’ESO sarà parte integrante della comprensione di questi oggetti”.

Questa ricerca è stata presentata in un documento intitolato “First Direct Dynamical Detection of a Dual Super-Massive Black Hole System at sub-kpc Separation” per apparire in Astronomia e astrofisica.

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