На космічній станції Tiangong зафіксували рекордну еквівалентну температуру, яка склала 9,7 пікокельвіна.

На китайській космічній станції Tiangong, що обертається навколо Землі, вчені зуміли досягти еквівалентної температури 9,7 пікокельвіна, що дорівнює 0,0000000000097 кельвіна. Це, за словами авторів дослідження, є найнижчою еквівалентною температурою, коли-небудь зафіксованою. Інформацію про це опубліковано в журналі Science, а також повідомила агенція ScienceAlert.

Еквівалентна температура становить приблизно 280 мільярдів разів нижче середнього фону космічної температури, яка дорівнює приблизно 2,7 кельвіна. Проте, це не є типовою температурою для матеріальних тіл: цей показник характеризує енергію, що виникає внаслідок розширення хмари атомів після їх звільнення з пастки.

Конденсат, утворений з атомів рубідію.

Експеримент проводили фізики Сяоцзі Чжоу та Сюцзун Чень з Пекінського університету разом із Вейбяо Ченем з Китайської академії наук. Вони використали атоми ізотопу рубідій-87, охолоджуючи їх за допомогою лазерів в оптичній пастці, що входить до складу комплексу Cold Atom Physics Rack.

Далі команда застосувала випарне охолодження: найенергійнішим атомам дозволяли залишати пастку, зменшуючи енергію решти хмари. В умовах мікрогравітації для ефективнішого виведення таких атомів дослідники створили градієнт магнітного поля, що імітував дію гравітації.

Для отримання свіжих новин приєднуйтесь до нашого Telegram-каналу UA.News.

На даному етапі дослідники створили бозе-ейнштейнівський конденсат, що складається приблизно з 20 тисяч атомів, охолоджених до температури 3,1 нанокельвіна. Після цього конденсат перемістили до більш просторої лазерної пастки, де поступово зменшували її інтенсивність, а потім повністю вимкнули.

Поступове збільшення хмари.

Після вивільнення атомна хмара розширювалася настільки повільно, що її можна було спостерігати ще протягом семи секунд. Завдяки швидкості цього розширення вчені змогли визначити рекордну еквівалентну температуру, яка склала 9,7 пікокельвіна.

Наднизькі температури дають змогу довше спостерігати за атомами та маніпулювати ними. Автори роботи вказують, що така платформа може бути корисною для атомної інтерферометрії, точних вимірювань і перевірки фундаментальних фізичних принципів, зокрема принципу еквівалентності.