Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Teknologi

Pengukuran presisi tinggi dari interaksi kuat antara partikel stabil dan tidak stabil – ScienceDaily


Proton yang bermuatan positif dalam inti atom seharusnya saling tolak, namun bahkan inti yang berat dengan banyak proton dan neutron tetap bersatu. Interaksi kuat yang disebut bertanggung jawab untuk ini. Prof Laura Fabbietti dan kelompok penelitiannya di Universitas Teknik Munich (TUM) kini telah mengembangkan metode untuk secara tepat mengukur interaksi kuat yang memanfaatkan tumbukan partikel dalam percobaan ALICE di CERN di Jenewa.

Interaksi yang kuat adalah salah satu dari empat gaya fundamental dalam fisika. Ini pada dasarnya bertanggung jawab atas keberadaan inti atom yang terdiri dari beberapa proton dan neutron. Proton dan neutron terdiri dari partikel yang lebih kecil, yang disebut quark. Dan mereka juga diikat oleh interaksi yang kuat.

Sebagai bagian dari proyek ALICE (A Large Ion Collider Experiment) di CERN di Jenewa, Prof. Laura Fabbietti dan kelompok penelitiannya di Technical University of Munich kini telah mengembangkan metode untuk menentukan dengan presisi tinggi gaya yang bekerja antara proton dan hyperon. , partikel tidak stabil yang terdiri dari apa yang disebut quark aneh.

Pengukuran tersebut tidak hanya merupakan terobosan di bidang fisika nuklir, tetapi juga merupakan kunci untuk memahami bintang neutron, salah satu objek paling misterius dan menakjubkan di alam semesta kita.

Perbandingan antara teori dan eksperimen

Salah satu tantangan terbesar dalam fisika nuklir saat ini adalah memahami interaksi yang kuat antara partikel dengan kandungan quark yang berbeda dari prinsip pertama, yaitu mulai dari interaksi yang kuat antara konstituen partikel, quark, dan gluon, yang menyampaikan gaya interaksi.

Teori interaksi kuat dapat digunakan untuk menentukan kekuatan interaksi. Namun, perhitungan ini tidak memberikan prediksi yang dapat diandalkan untuk nukleon normal dengan kuark naik dan turun, tetapi untuk nukleon yang mengandung kuark berat, seperti hiperon yang berisi satu atau lebih kuark aneh.

Eksperimen untuk menentukan interaksi kuat sangat sulit karena hyperon adalah partikel tidak stabil yang dengan cepat membusuk setelah produksi. Kesulitan ini sejauh ini mencegah perbandingan yang bermakna antara teori dan eksperimen. Metode penelitian yang digunakan oleh Prof. Laura Fabbietti sekarang membuka pintu untuk studi presisi tinggi tentang dinamika gaya kuat di Large Hadron Collider (LHC).

Pengukuran gaya yang kuat bahkan untuk hyperon paling langka

Empat tahun lalu, Prof. Fabbietti, profesor untuk Dense and Strange Hadronic Matter di TUM, mengusulkan untuk menggunakan teknik yang disebut femtoskopi untuk mempelajari interaksi yang kuat pada eksperimen ALICE. Teknik ini memungkinkan penyelidikan skala spasial mendekati 1 femtometer (10 ^ -15 meter) – seukuran proton – dan rentang spasial aksi gaya-kuat.

Sementara itu, kelompok Prof. Fabbietti di TUM tidak hanya berhasil menganalisa data eksperimen untuk sebagian besar kombinasi hyperon-nukleon, mereka juga berhasil mengukur interaksi yang kuat untuk hyperon yang paling langka, Omega, yang terdiri dari tiga quark aneh. Selanjutnya, kelompok juga mengembangkan kerangka kerja mereka sendiri yang mampu menghasilkan prediksi teoritis.

“Grup TUM saya telah membuka jalan baru untuk fisika nuklir di LHC, yang melibatkan semua jenis quark, mencapai presisi yang tidak terduga di tempat yang belum pernah dilihat siapa pun sejauh ini,” kata Prof. Fabbietti. Karya yang sekarang diterbitkan di “alam” hanya menyajikan sebagian dari banyak interaksi yang diukur untuk pertama kalinya.

Apakah bintang neutron mengandung hyperon?

Memahami interaksi antara hyperon dan nukleon juga sangat penting untuk menguji hipotesis apakah bintang neutron mengandung hyperon. Gaya-gaya yang ada di antara partikel-partikel tersebut memiliki pengaruh langsung pada ukuran bintang neutron.

Sejauh ini, hubungan antara massa dan jari-jari bintang neutron belum diketahui. Di masa depan, karya Prof. Fabbietti juga akan membantu memecahkan teka-teki bintang neutron.

Youtube-video tentang percobaan: https://youtu.be/u8uL2pA3tuI

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Data Sidney