Jyväskylän yliopisto

Väitös: Maailmankaikkeuden kuumin aine voi edistää lääketieteen ja ydinenergian kehitystä (Önnerstad)

14.6.2024 09:21:04 EEST | Jyväskylän yliopisto | Tiedote

Jaa

Tuore Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen väitöskirja perehtyy subatomisten hiukkasten käyttäytymistä kuvaavan kvanttikromodynamiikan (QCD) monimutkaisuuteen. Käyttäen CERNin suuren hadronitörmäyttimen (LHC) dataa, väitöskirja keskittyy tutkimaan korkeiden energiatörmäysten luoman aineen ominaisuuksia. Tutkimus pyrkii parantamaan ymmärrystämme näiden hiukkasten käyttäytymisestä ja vuorovaikutuksesta sekä valaisemaan universumiamme hallitsevia perustavanlaatuisia voimia.

Jyväskylän yliopiston väitöskirjatutkija Anna Önnerstad
Jyväskylän yliopiston väitöskirjatutkija Anna Önnerstad

Vain sekunnin miljoonasosa alkuräjähdyksen jälkeen universumimme oli erimmäisen kuuma, tiheä hiukkaskeitto, jossa kvarkit ja gluonit liikkuivat vapaasti. Nykyään ne esiintyvät sidottuina toisiinsa -- protoneina ja neutroneina. Näiden ääriolosuhteiden luomiseksi uudelleen raskaat ionit, kuten kulta- tai lyijyytimet törmäytetään yhteen, jolloin syntyy pieni tulipallo, jossa kaikki materia "sulaa" kvarkki-gluoniplasmaksi (QGP), joka saattaa olla maailmankaikkeuden kuumin aine, 250 000 kertaa kuumempi kuin auringon ydin. Se jäähtyy välittömästi, mikä johtaa tavallisen aineen muodostumiseen. 

 Miten kvarkkigluoniplasma käyttäytyy? 

QGP havaittiin ensimmäisen kerran raskaiden ionien törmäyksissä yli 20 vuotta sitten. Kvarkkigluoniplasma on ainutlaatuinen aineen tila, joka on edelleen jatkuvan tutkimuksen kohteena. Pääasiallisena tutkimusaluena ovat sen kuljetusominaisuudet, erityisesti sen ominaisleikkausviskositeetti (η/s). Tämä ominaisuus mittaa nesteen muodonmuutoskestävyyttä - korkeampi η/s osoittaa suurempaa vastusta, joka on samanlainen kuin hunajan kankea ja paksumpi rakenne veteen verrattuna. Alempi η/s-arvo tarkoittaa lähes täydellistä nestettä, jolla on minimaalinen sisäkitka. QGP:n η/s uskotaan olevan huomattavan alhainen, mikä osoittaa poikkeuksellisen nestemäistä tilaa. 

"Tutkimukseni ensisijaisena tavoitteena on tutkia kvarkki-gluoniplasman (QGP) käyttäytymistä raskasionitörmäyksissä käyttämällä hiukkasten observaabeleita”, kertoo Anna Önnerstad Jyväskylän yliopistosta.  

Tutkimuksella käytännön sovelluksia 

Määrittämällä QGP:n kuljetusominaisuuksien, kuten leikkausviskositeetin, arvon tarkasti, herkkien hiukkasvirtausmittausten avulla suurissa törmäyssysteemeissä saamme lisää tietoa QGP:n mahdollisuudesta muodostua pienissä törmäyssysteemeissä. Tämä antaa meille paremman ymmärryksen raskasionitörmäyksissä muodostuneesta aineesta, varhaisesta universumista ja fysiikan perustavanlaatuisista piirteistä. 

“Kokeellisesti mitattujen korkeamman asteen harmonisten virtaushavaintojen ja malliennusteiden avulla olemme onnistuneet vähentämään merkittävästi ominaisleikkausviskositeetin (η/s:n) mittausepävarmuutta, mikä on tuonut meidät lähemmäksi sen todellisen arvon määrittämistä. Nämä havainnot edustavat merkittävää edistystä QGP:n ymmärtämisessä, selventää Önnerstad.  

Tämä tutkimus ei ole vain elintärkeää universumin ymmärtämisen edistämiselle, vaan sillä on myös käytännön vaikutuksia. Saadut oivallukset voivat mahdollisesti johtaa teknologisiin innovaatioihin, edistää kansainvälistä yhteistyötä ja löytää sovelluksia erilaisilla aloilla, kuten lääketieteessä ja ydinenergiassa, mikä edistää yhteiskunnallista edistystä ja taloudellista kehitystä. 

M.Sc. Anna Önnerstadin väitöskirjan “Improving understanding of the QCD matter properties with flow harmonic observables at the LHC” tarkastustilaisuus 19.6.2024 klo 12:00 alkaen. Vastaväittäjänä toimii professori Anne Sickles (University of Illinois at Urbana Champaign, USA) ja kustoksena yliopistonlehtori Dong Jo Kim (Jyväskylän yliopisto). 

Väitöskirja “Improving understanding of the QCD matter properties with flow harmonic observables at the LHC” on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/95753  

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Kuvat

Jyväskylän yliopiston väitöskirjatutkija Anna Önnerstad
Jyväskylän yliopiston väitöskirjatutkija Anna Önnerstad
Lataa

Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto

Läpimurto lintututkimuksessa: 300 000 suomalaisen älypuhelinhavainnot mahdollistivat maailman tarkimman lintujen esiintymisen ennustemallin27.1.2026 12:01:56 EET | Tiedote

Jyväskylän yliopiston akatemiaprofessori Otso Ovaskaisen uusi huippututkimus yhdistää kansalaisten keräämiä lintuhavaintoja tekoälyyn ja Tieteen tietotekniikan keskuksen (CSC) supertietokoneiden laskentatehoon. Monitieteinen tutkimusryhmä on kehittänyt maailman tarkimman ennustemallin, joka pystyy ennustamaan lintujen esiintymisen pienetkin muutokset lähes reaaliajassa.

Neste tukee Jyväskylän yliopiston katalyysitutkimusta27.1.2026 09:15:00 EET | Tiedote

Neste tekee kolmelle suomalaiselle yliopistolle lahjoitukset, joilla edistetään uraauurtavaa katalyysitutkimusta ja tuetaan akateemisen asiantuntijuuden vahvistamista pitkällä aikavälillä katalyysitekniikassa (Åbo Akademi), katalyysikemiassa (Itä-Suomen yliopisto) ja katalyysimallinnuksessa (Jyväskylän yliopisto). Tuen saajien valinnassa kiinnitettiin erityistä huomiota edistyksellisen työhön katalyysitutkimuksen toisiaan täydentävillä osa-alueilla mallinnuksesta valmistukseen ja suunnitteluun.

Väitöstutkimus: Yritysten tärkeimpiin investointipäätöksiin vaikuttavat taloudellisten laskelmien lisäksi myös päätöksiä tekevät henkilöt, valtasuhteet ja konteksti26.1.2026 11:42:45 EET | Tiedote

Master of Commerce Sehar Imran tutkii laskentatoimen ja yritysrahoituksen alan väitöskirjassaan, miten yritykset tekevät tärkeimpiä pitkän aikavälin investointipäätöksiä. Tutkimus osoittaa, että päätökset perustuvat harvoin pelkkiin numeroihin. Yritysten keskeisten investointien kerrotaan usein perustuvan huolellisiin taloudellisiin laskelmiin. Tutkimus kuitenkin osoittaa, että päätöksiä tekevät henkilöt, valtasuhteet ja senhetkinen liiketoimintaympäristö ovat ratkaisevassa roolissa päätösten syntymisessä.

Väitös: Kasviperäiset aineosat voivat estää virusten infektiokykyä (Haapakoski)26.1.2026 07:05:00 EET | Tiedote

Jyväskylän yliopiston väitöstutkimus arvioi kasveista peräisin olevien aineosien tehokkuutta ihmisiä tartuttavia viruksia vastaan. Lisäksi väitöstyö tarkasteli mahdollisuutta lisätä pintoihin virusaktiivisuutta heikentäviä tai leviämistä ehkäiseviä ominaisuuksia hyödyntämällä kasvi- ja puuperäisiä aineita tai uutteita. Tulokset avaavat uusia mahdollisuuksia kasviperäisiin aineosiin perustuville antiviraalisille ratkaisuille monenlaisissa arjen ja terveydenhuollon sovelluksissa.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme
World GlobeA line styled icon from Orion Icon Library.HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye