Как долго нейтрон «живет» в космосе и почему это так важно
Ученые впервые измерили продолжительность жизни нейтрона в космическом пространстве.
Обычно субатомные частицы, называемые нейтронами, могут существовать неограниченно долго – но лишь пока они входят в структуру атомарного ядра. Но стоит им покинуть ядро, как срок жизни нейтрона резко сокращается. Если ученые поймут, как долго нейтрон может существовать вне системы, это позволит приблизиться к разгадке одной из самых интересный тайн – к пониманию того, как из «бульона» первичных частиц сформировалась привычная нам Вселенная.
Этот процесс, известный как нуклеосинтез Большого взрыва, скорее всего произошел в промежутке между 10 секундами и 20 минутами после этого знаменательного события. Но для сверхточной физики это огромный разрыв, с которым очень тяжело работать. Срок жизни нейтрона как самостоятельной частицы поможет им установить верхнюю планку этого разрыва – ведь без нейтронов не образовались бы атомные ядра всех составляющих Вселенную элементов.
С 1990-х годов здесь, на Земле, использовались два разных класса экспериментов для измерения времени жизни нейтрона: «бутылка» и «луч».
В «бутылочных» методах ученые создают ловушку - механическую, гравитационную, магнитную или их комбинацию - и измеряют, сколько времени требуется нейтронам внутри для распада.