Introduzione
I nostri ricercatori hanno aiutato a trovare per la prima volta un modo per misurare la vita dei neutroni dallo spazio. La scoperta potrebbe insegnarci di più sull’universo primordiale, poiché conoscere la vita dei neutroni è la chiave per capire la formazione degli elementi dopo il Big Bang di 13,8 miliardi di anni fa.
Gli scienziati hanno utilizzato i dati della NASA’s Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging (MESSENGER) spacecraft.
La ricerca è stata pubblicata su Physical Review Research
Particelle di neutroni
Mentre MESSENGER sorvolava Venere e Mercurio, misurava le velocità di fuoriuscita di particelle di neutroni dai due pianeti. Il numero di neutroni rilevati dipendeva dal tempo che impiegavano a volare fino alla navicella spaziale in relazione alla durata di vita dei neutroni, dando agli scienziati un modo per calcolare quanto a lungo le particelle subatomiche potevano sopravvivere.
I neutroni si trovano normalmente nel nucleo di un atomo, ma si disintegrano rapidamente in elettroni e protoni quando sono fuori dello stesso.
Missione spaziale
In precedenza gli scienziati hanno utilizzato due metodi di laboratorio – il cosiddetto “bottle method” e la “beam technique” – per cercare di determinare la durata dei neutroni.
Quest’ultima ricerca potrebbe fornire un percorso per porre fine a una situazione di stallo di decenni che ha visto gli scienziati non essere d’accordo – per una questione di secondi – su quanto a lungo i neutroni siano in grado di sopravvivere.
I ricercatori che stanno dietro a questo studio affermano che misure più precise richiederebbero una missione spaziale dedicata, possibilmente su Venere, date le sue precipue caratteristiche. Essi sperano di progettare e costruire uno strumento in grado di effettuare una misurazione ad alta precisione della durata di vita dei neutroni usando la loro nuova tecnica.
Citazioni e Approfondimenti
- Scientists carry out first space-based measurement of neutron lifetime, by Durham University
- Jack T. Wilson et al, Space-based measurement of the neutron lifetime using data from the neutron spectrometer on NASA’s MESSENGER mission, Physical Review Research (2020). DOI: 10.1103/PhysRevResearch.2.023316
- The study was carried out by Dr Vincent Eke and Dr Jacob Kegerreis in our Institute for Computational Cosmology, and was led by Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, USA.
- NASA’s MESSENGER mission.
- Undergraduate and postgraduate study in Physics at Durham.
- The research was funded by the US Department of Energy Office of Nuclear Physics, the Science and Technology Facilities Council (STFC), and the ICC PhD Scholarships Fund.
