คลื่นความโน้มถ่วงจากการควบรวมดาวนิวตรอนสามารถให้ข้อมูลที่สำคัญสำหรับการทดสอบทฤษฎีของพลาสมาควาร์ก-กลูออน ซึ่งเป็นสถานะของสสารที่ร้อนและหนาแน่นซึ่งเชื่อว่ามีอยู่ในเอกภพยุคแรกๆ นั่นคือบทสรุปของนักฟิสิกส์ในเยอรมนี ซึ่งได้ทำการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ว่าพลาสมาของควาร์ก-กลูออนสามารถก่อตัวได้อย่างไรเมื่อมีการควบรวมกิจการดังกล่าว
ในเดือนสิงหาคม 2017 หอสังเกตการณ์ LIGO-Virgo
ได้ตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงจากดาวนิวตรอนสองดวงที่รวมเข้าด้วยกันเป็นครั้งแรก มีการสังเกตการควบรวมกิจการอีกครั้งและคาดว่าจะมีมากขึ้น – ดังนั้นนักฟิสิกส์จึงกระตือรือร้นที่จะศึกษาสัญญาณคลื่นโน้มถ่วงเหล่านี้เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการรุนแรงที่เกิดขึ้น ณ จุดควบรวมกิจการ
โครโมไดนามิกของควอนตัมได้รับการพัฒนาในปี 1960 โดยMurray Gell-Mannและคนอื่นๆ มันอธิบายว่าภายใต้สภาวะปกติ แรงนิวเคลียร์อย่างแรงทำให้ควาร์กถูกกักขังโดยกลูออนเพื่อสร้างอนุภาคแยกที่เรียกว่าฮาดรอน ซึ่งรวมถึงโปรตอนและนิวตรอน ที่อุณหภูมิและความดันสูงพอสมควร ฮาดรอนจะละลายเป็นซุปของควาร์กอิสระและกลูออนที่รู้จักกันในชื่อควาร์ก-กลูออนพลาสมาหรือสสารควาร์ก การสังเกตที่น่าเชื่อครั้งแรกของพลาสมาควาร์ก-กลูออนเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 20 ปีที่แล้วโดยการทุบไอออนของตะกั่วเข้าด้วยกันที่ CERN ตั้งแต่นั้นมา ก็มีการผลิตสิ่งของในปริมาณเล็กน้อยกับคันเร่งอื่นๆ และศึกษารายละเอียดเพิ่มเติม
ยุคควาร์กพลาสมาของควาร์ก-กลูออนยังเป็นที่สนใจอย่างมากสำหรับนักฟิสิกส์ที่ศึกษาเอกภพยุคแรกๆ ซึ่งบางแบบจำลองอธิบายว่ามี “ยุคควาร์ก” ตั้งแต่ประมาณ 10 − 12 -10 −6 วินาทีหลังบิ๊กแบง ร้อนและหนาแน่นเกินกว่าที่ควาร์กจะจับเป็นฮาดรอนได้ คาดว่าจักรวาลในยุคควาร์กจะประกอบด้วยพลาสมาของควาร์ก-กลูออน การทำความเข้าใจคุณสมบัติโดยละเอียดของสถานะของสสารนี้จึงช่วยให้นักจักรวาลวิทยาจำลองวิวัฒนาการของจักรวาลกลับไปสู่บิกแบงได้อีก
คำถามเปิดคือ พลาสมาควาร์ก-กลูออนที่เสถียร
มีอยู่ตามธรรมชาติในเอกภพที่สังเกตได้ในปัจจุบันหรือไม่ “ในปี 1984 เอ็ดเวิร์ด วิทเทนเสนอว่าสสารควาร์กเป็นสถานะพื้นฐานของสสาร” ลูเซียโน เรซโซลา นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์เชิงทฤษฎี จากสถาบันฟิสิกส์เชิงทฤษฎีในแฟรงก์เฟิร์ตอธิบาย นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์หลายคนเคยเชื่อว่าดาวทั้งดวงสามารถประกอบขึ้นจากสสารควาร์กได้ แต่การสังเกตการณ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ทำให้มุมมองนี้เป็นชนกลุ่มน้อย: “ถ้าคุณถามนักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งว่ามีดาวควาร์กบริสุทธิ์อยู่กี่ดวง คุณจะพบว่ามีเพียงไม่กี่ดวงเท่านั้น ยกมือขึ้น” Rezzolla กล่าว
มีความเป็นไปได้มากกว่านั้น Lukas Weih นักศึกษาปริญญาเอกของ Rezzolla อธิบายว่าเป็นดาวลูกผสมที่มี ดาวนิวตรอนที่มีความดันศูนย์กลางสูงสุดจะเป็นดาวที่หนักที่สุด ซึ่งทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่น่าสนใจของดาวนิวตรอนที่เบากว่าสองดวงในการรวมตัวของวงโคจรแบบคู่และอยู่ระหว่างการเปลี่ยนเฟสเป็นดาวไฮบริดที่มีน้ำหนักมาก อย่างไรก็ตาม มีข้อตกลงเพียงเล็กน้อยว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นภายใต้สถานการณ์ใด หรือเกิดขึ้นได้อย่างไร
การเปลี่ยนเฟสทีละน้อยในงานวิจัยชิ้นใหม่ Rezzolla, Weih และMatthias Hanauskeเปรียบเทียบแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของการควบรวมกิจการระหว่างดาวคู่นิวตรอนที่มีมวลเท่ากันทั้ง 2.64 หรือ 2.68 เท่าของดวงอาทิตย์ แบบจำลองทำนายสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นจากการควบรวมกิจการดังกล่าว สัญญาณที่เกิดขึ้นหากไม่มีการเปลี่ยนเฟส หรือหากการเปลี่ยนเฟสทันทีเกิดขึ้นจากการควบรวมกิจการ ได้รับการคำนวณก่อนหน้านี้โดยกลุ่มวิจัยอื่นๆ นักวิจัยในแฟรงค์เฟิร์ตได้จำลองการยุบตัวของแกนกลางที่กระตุ้นการเปลี่ยนเฟสซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของหลุมดำ และการเปลี่ยนเฟสหลังการควบรวมอย่างค่อยเป็นค่อยไปเป็นดาวนิวตรอนไฮบริดที่มีพลาสมาควาร์ก-กลูออนอยู่ตรงกลาง
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์กล่าว
หากไม่มีการเปลี่ยนเฟส เช่น ความถี่ของคลื่นความโน้มถ่วงหลังจากการควบรวมกิจการควรคงที่ตลอดเวลา อย่างไรก็ตาม หากดาวฤกษ์ผ่านการเปลี่ยนเฟสแบบค่อยเป็นค่อยไป ความถี่ของพวกมันควรเพิ่มขึ้นในช่วงสองสามมิลลิวินาที: “นอกจากนี้ หากคุณประมวลผลสัญญาณ คุณจะพบว่ากรณีฮาดรอนิกล้วนๆ จะทำให้คุณมีสเปกตรัมความถี่สูงสุดได้หนึ่งค่า ” Weih อธิบาย “ในขณะที่หากมีการเปลี่ยนเฟส [ค่อยเป็นค่อยไป] เป็นพลาสมาควาร์ก-กลูออน คุณก็จะได้พีคที่สองด้วย”
งานวิจัยได้อธิบาย ไว้ในบทความในPhysical Review Letters “นี่เป็นบทความที่น่าสนใจมาก” David Radice นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์กล่าวที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลวาเนีย ในสหรัฐอเมริกา: “ไม่ใช่เอกสารฉบับแรกที่จะพิจารณาผลกระทบของการเปลี่ยนเฟสในดาวคู่นิวตรอน แต่ผู้คนในอดีตได้ใช้แบบจำลองเฉพาะอย่างหนึ่งว่าสสารควรมีพฤติกรรมอย่างไรที่ความหนาแน่นสูงและจำลองด้วยสิ่งนั้น . แต่มีแบบจำลองต่างๆ มากมายที่ทำนายสิ่งต่าง ๆ และที่นี่พวกเขาได้กำหนดพารามิเตอร์ความไม่แน่นอนนี้และพิจารณาความเป็นไปได้ทั้งหมด” อย่างไรก็ตาม เขาเตือนว่าการตีความข้อมูลคลื่นโน้มถ่วงเป็นศิลปะของตัวอ่อน: “มีหลายสิ่งไม่แน่นอน” เขากล่าว “ตัวอย่างเช่น อาจมีสาเหตุที่ความถี่ลักษณะเฉพาะสองรายการปรากฏในสัญญาณหลังการควบรวมกิจการซึ่งไม่มีอะไรจะทำ ด้วยการเปลี่ยนเฟส”
การทำงานร่วมกันที่มหาวิทยาลัย City University of Hong Kong ( CityU ) และมหาวิทยาลัย Johns Hopkinsได้พัฒนาเทคนิคที่ใช้ MRI ซึ่งติดตามการเปลี่ยนแปลงของระดับกลูโคสในสมองแบบไดนามิก การดูดซึมกลูโคสที่ผิดปกติและการขจัดออกในระบบน้ำเหลืองของสมองเป็นจุดเด่นของโรคอัลไซเมอร์ในระยะเริ่มแรก ด้วยเหตุนี้ ทีมงานจึงตั้งเป้าที่จะใช้วิธีนี้ในการวินิจฉัยโรคอัลไซเมอร์ในระยะเริ่มต้น ซึ่งช่วยให้การแทรกแซงในระยะเริ่มต้นสามารถหยุดหรือชะลอการลุกลามของโรคได้
การถ่ายภาพระดับน้ำตาลกลูโคสในสมองแบบไดนามิกโดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า MRI ที่เพิ่มกลูโคสแบบไดนามิก (DGE) สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับการนำส่งกลูโคส การขนส่งเนื้อเยื่อ และเมแทบอลิซึม เพื่อให้การแปลในการวินิจฉัยทางคลินิกง่ายขึ้น วิธีการนี้จะต้องเข้ากันได้กับเครื่องสแกน MRI ทางคลินิกที่มีความแรงของสนาม 3T เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ ทีมงานได้ออกแบบวิธีการ MRI แบบพัลส์แบบพัลส์ (onVDMP) แบบแปรผันที่ปรับค่าแล้ว ซึ่งสามารถวัดเส้นโค้งการตอบสนองของกลูโคสแบบไดนามิกได้พร้อมกันสำหรับทั้งเนื้อเยื่อสมองและน้ำไขสันหลัง (CSF) บนเครื่องสแกนสัตว์ 3T MRI
Credit : mypercu.net ondrejsury.net ottawahomebuilders.net pandorajewellerybuy.org percepcionsonora.com
