Kosmisches Verständnis: Identifizierung charakteristischer Signaturen schwerer Elemente

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Im Argonne National Laboratory des Energieministeriums sitzt Jason Clark in einem Nebenraum des ATLAS-Nuklearteilchenbeschleunigers auf einer oberen Plattform, um seine Arbeit zu tun.

Die beengten Platzverhältnisse erfordern Kopfschütteln und Beobachten, um sich zurechtzufinden.

Partikel strömen durch Metallrohrleitungen, die in den Raum hinein und aus dem Raum heraus verlegt werden.

Auf dieser Metallplattform thront ein Gerät, an das eine winzige kanadische Flagge geklebt ist, und das ein einzelnes Partikel aus dem Strom herausreißt, das Clark dann untersucht, um den Ursprung der Elemente zu verstehen.In einem anderen Gebäude in Argonne, in einem Raum voller Server, wird ein Supercomputer namens BEBOP weggeworfen.

Der Raum ist kalt, wie die meisten Serverräume, gekühlt durch die ohrenbetäubend lauten Ventilatoren, die erforderlich sind, um die Server vor Überhitzung zu schützen.

Unter den vielen Aufgaben von BEBOP führt der Supercomputer Simulationen aus, die von Rebecca Surmans theoretischer Gruppe für nukleare Astrophysik an der Universität von Notre Dame programmiert wurden.

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Diese komplexen Simulationen fließen in Clarks Forschung ein.

Die beiden arbeiten zusammen, um die charakteristischen Signaturen schwerer Elemente zu finden.ATLAS befindet sich in einem Kellergeschoss in einem der vielen Gebäude in Argonne, in dem Partikelströme in und aus funky, von Schlackenblöcken umgebenen Ecken ein- und ausgehen.

Die Navigation durch den Raum erfordert sorgfältige Aufmerksamkeit und eine wissende Führung.

Am Ende von ungeraden Korridoren und hinter strahlungsminimierenden Mauern nehmen Experimente mit vielen Detektoren aller Art Teilchen auf, die von den vielen Wissenschaftlern, die in der Benutzeranlage des ATLAS DOE Office of Science arbeiten, untersucht werden können.”Es ist ein einzigartiges Fenster in die Kernphysik”, bemerkt Surman.

Clark führt seine Arbeit hauptsächlich in dem Raum durch, in dem das CAlifornium Rare Isotope Breeder Upgrade (CARIBU) untergebracht ist.

Hier versuchen Clark und das Forscherteam, das mit ihm zusammenarbeitet, die größere Frage zu verstehen: Woher kommen Elemente, die schwerer sind als Eisen?Wie Clark bemerkte: “Es handelt sich dabei um dieselben Isotope, die bei Supernovae oder Neutronensternverschmelzungen erzeugt werden könnten.

Das Verständnis der Art und Weise, wie sich diese Elemente bilden, gibt Einblick in Prozesse, die in….

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