天文学家将继续研究极端条件下重离子和中子星的碰撞

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据国外媒体报道,由达姆施塔特理工大学、法兰克福大学和比勒费尔德大学联合发起的“极端条件下强相互作用物质”跨区域项目自2017年7月开始研究宇宙中发现的物质的最极端状态,德国研究基金会(DFG)正以890万欧元资助transregio(sfb trr)211项目,为期四年。

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新的研究领导者是盖伊·摩尔教授,他是达姆施塔特理工大学的核物理学家。他从法兰克福歌德大学的研究和教学教授德克·里施克教授手中接过这一职位。transregio项目还加强了莱茵河主要大学战略联盟(RMU)内部的合作,该联盟由法兰克福大学、达姆施塔特理工大学和美因茨大学于2015年成立。

当正常物质被压缩或加热到原子核重叠和融合时会发生什么?然后物质进入一种新的状态,这种状态的特征是由“强相互作用”决定的,即在原子核中束缚质子和中子的力。这种强相互作用还导致质子和中子、夸克和胶子的内部成分结合,最终在极端条件下支配物质的性质。

这种打破边界的环境影响——例如,温度超过1万亿度,密度超过每立方厘米1亿吨,比太阳中心高出许多数量级——是在重离子碰撞中实现的,目前正在纽约的相对论重离子对撞机(RHIC)、日内瓦的欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)和达姆施塔特的fair加速器设施中进行。此外,这种情况在中子星的合并过程中也很常见,这是最强大的天体物理事件之一,在2017年通过测量引力波首次发现,类似的情况发生在大爆炸后的前10微秒,对今天宇宙的结构和内容有影响。

因此,在实验、天体物理学和宇宙学中研究强相互作用物质的理论基础并预测其行为是合理的。这是sfb trr 211的主要目的。该项目由24个项目负责人及其工作组协作完成。超过100名研究人员参与了13个子项目。他们利用格点规范理论的工具在超级计算机上进行了大规模的数值研究,并通过分析尝试来探测这一基本相互作用,探索这一理论的理论基础。同时,他们应用这些理论进展来预测具体的实验和天体物理现象。来自三所合作大学的科学家的综合专业知识在世界上是独一无二的。

trr211的新发言人盖伊·摩尔(guy Moore)教授说:“我们很高兴DFG认识到我们过去几年的专业知识和辛勤工作,并期待着继续我们的研究,直到2025年中期——希望在未来的第三个资助期。”

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