การทดลองใหม่สามารถเปิดเผยส่วนประกอบของเอกภพได้

นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยลิเวอร์พูลกำลังสร้างเครื่องตรวจจับที่มีความไวสูงซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการระดับนานาชาติเพื่อทำความเข้าใจองค์ประกอบต่างๆ ที่ประกอบกันเป็นเอกภพ อุปกรณ์ตรวจจับจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของการทดลอง Advanced Gamma Tracking Array (AGATA) ซึ่งปัจจุบันตั้งอยู่ในอิตาลี โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้าง 'ลายนิ้วมือ' ภายในนิวเคลียสของอะตอมเพื่อทำความเข้าใจโครงสร้างของสสารทั้งหมดในจักรวาล รวมถึงมนุษย์ และดวงดาว เมคอัพ การทดลองนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์ปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคที่ผลิตรังสีแกมมา ซึ่งมักใช้สำหรับคุณสมบัติการทะลุทะลวงของรังสีในการวินิจฉัยและการรักษาทางการแพทย์ เช่น การสแกน PET และรังสีบำบัด นักวิทยาศาสตร์จะใช้ปฏิกิริยาเหล่านี้และพลังงานที่จำเป็นในการสร้างนิวเคลียสที่หายาก ปฏิกิริยาเหล่านี้ก่อตัวขึ้นจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งเกิดขึ้นในใจกลางของดวงดาว เช่นเดียวกับสิ่งอำนวยความสะดวกเครื่องเร่งความเร็วขนาดใหญ่ที่ใช้ศึกษาพวกมันบนโลก นิวเคลียสที่แปลกใหม่ตรวจจับได้ยากและประกอบด้วยอัตราส่วนโปรตอนและนิวตรอนที่สูงมาก ทำให้ไม่เสถียรอย่างมาก การทดลองครั้งใหม่นี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าเหตุใดนิวเคลียสบางอันจึงมีความเสถียรมากกว่านิวเคลียสอื่นๆ และเหตุใดนิวเคลียสจึงมีรูปร่างแตกต่างกันมากมาย ภาควิชาฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยเป็นที่ตั้งของระบบการสแกนด้วยเครื่องตรวจจับรังสีแกมมาเพียงแห่งเดียวในยุโรป เครื่องจะสแกนเครื่องตรวจจับใหม่เพื่อช่วย 'อ่าน' สัญญาณที่ผลิตโดย AGATA เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเข้าใจคุณสมบัติที่จำเป็นในการสร้างและดำรงชีวิตในจักรวาล ดร. แอนดี บอสตัน จากภาควิชาฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยอธิบายว่า "มีองค์ประกอบมากมายมหาศาลในจักรวาล แต่เรารู้เพียงเล็กน้อยว่าเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น เราสามารถเริ่มเข้าใจว่าองค์ประกอบเหล่านี้ก่อตัวขึ้นได้อย่างไรโดยการดูที่กว้างๆ สเปกตรัมของนิวเคลียสเกินกว่าที่มีอยู่บนโลก เรามองไปที่ดวงดาวเพราะประกอบด้วยนิวเคลียสที่แปลกใหม่ นิวเคลียสเหล่านี้มีอัตราส่วนโปรตอนและนิวตรอนสูงมาก ซึ่งทำให้ไม่เสถียรและสลายตัวเร็วมาก จนกระทั่งนิวเคลียสเสถียรที่เรามีอยู่บนโลกคือ ทิ้งไว้ข้างหลัง. "หากเราสามารถเข้าใจโครงสร้างของนิวเคลียสที่แปลกใหม่เหล่านี้ได้ เราก็สามารถเริ่มเข้าใจองค์ประกอบที่มีอยู่อย่างมากมายในเอกภพในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ที่ล้ำสมัยจะช่วยเราในเรื่องนี้ด้วยการสร้างเส้นทางของรังสีแกมมารอบเครื่องตรวจจับใหม่ และบันทึกพลังงานที่สร้างขึ้น "พลังงานนี้ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของพลังงานภายในนิวเคลียสจะช่วยเราสร้าง 'ลายนิ้วมือ' ขององค์ประกอบต่างๆ ที่ประกอบกันเป็นจักรวาลของเรา และสร้างภาพที่จะช่วยให้เข้าใจมากขึ้นว่าเรามีปฏิสัมพันธ์กับโลกธรรมชาติอย่างไร"