Впервые измерено время жизни нейтрона в космосе

Ученые впервые измерили продолжительность жизни нейтрона в космическом пространстве. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Physical Review Research.

Исследователи проанализировали данные, собранные автоматическим межпланетным кораблем MESSENGER в период с 2011 по 2015 год, который совершил облеты вокруг Венеры и Меркурия. Зонд регистрировал свободные нейтроны, которые были испущены Венерой и летели со скоростью несколько километров в секунду. На минимальной высоте 339 километров зонд оказался близок к максимальному расстоянию, которое пробегали нейтроны до распада.

Оказалось, что продолжительность жизни нейтрона вне атома составляет всего около 780 секунд (13 минут) с погрешностью в 60 секунд.

В атоме нейтроны остаются стабильными, однако в свободном состоянии продолжительность их существования гораздо короче. Разные методы измерения срока жизни в лабораторных условиях на Земле давали разные оценки: от 14 минут 39 секунд и 14 минут 48 секунд. Новые данные подтверждают этот диапазон возможных значений. Однако в будущем планируется определить время распада более точно.

Оценка времени существования нейтронов позволит исследователям точно определить верхнюю границу эпохи первичного нуклеосинтеза — ранней стадии существования Вселенной в процессе Большого взрыва, когда возникали первые атомные ядра тяжелее водорода.