النجوم النيوترونية هي أكثر الأجسام كثافة في كوننا، باستثناء الثقوب السوداء. وهي مصنوعة بشكل رئيسي من النيوترونات.
ما زلنا بحاجة إلى فهم المادة التي تنشأ عندما يصطدم نجمان نيوترونيان بشكل كامل. علماء من مركز آسيا والمحيط الهادئ للفيزياء النظرية في بوهانج و جامعة جوته في فرانكفورت لقد أنشأوا الآن نموذجًا جديدًا يلقي الضوء على سلوك المادة في مثل هذه الظروف القصوى.
أول قياس مباشر موجات الجاذبية، التموجات الدقيقة في الزمكان الناتجة عن اصطدام نجمين نيوترونيين، حدثت في عام 2017 هنا على الأرض. ومع ذلك، فمن غير المعروف بالضبط ما الذي يشكل منتج الدمج الساخن والكثيف المنتج.
لا يزال السؤال مفتوحًا، على سبيل المثال، ما إذا كانت الكواركات محاصرة أم لا النيوترونات، يمكن أن تظهر في شكل حر بعد الاصطدام.
قام الدكتور كريستيان إيكر من معهد الفيزياء النظرية بجامعة جوته في فرانكفورت بألمانيا، والدكتور ماتي جارفينن والدكتورة تونا ديميرجيك من مركز آسيا والمحيط الهادئ للفيزياء النظرية في بوهانج بكوريا الجنوبية، بتطوير نموذج جديد يسمح لهم لنقترب خطوة واحدة من الإجابة على هذا السؤال.
في هذه الدراسة، قام العلماء بتوسيع نماذج من الفيزياء النووية، والتي لا تنطبق على الكثافات العالية، مع طريقة مستخدمة في نظرية الأوتار لوصف التحول إلى الكواركات الكثيفة والساخنة يهم.
قال الدكتور ديميرجيك والدكتور جارفينن، "تستخدم طريقتنا علاقة رياضية موجودة في نظرية الأوتار، وهي المراسلات بين الأبعاد الخمسة الثقوب السوداء والمادة المتفاعلة بقوة، لوصف المرحلة الانتقالية بين المادة النووية الكثيفة والمادة الكواركية.
دكتور ايكر محمد, "لقد استخدمنا بالفعل النموذج الجديد في عمليات المحاكاة الحاسوبية لحساب إشارة موجة الجاذبية الناتجة عن هذه الاصطدامات وإظهار إمكانية إنتاج مادة الكوارك الساخنة والباردة."
ويخطط العلماء أيضًا لمقارنة عمليات المحاكاة الخاصة بهم مع موجات الجاذبية المستقبلية المقاسة من الفضاء للحصول على مزيد من الأفكار حول مادة الكواركات في اصطدامات النجوم النيوترونية.
المرجع مجلة:
- تونا ديميرسيك، وكريستيان إيكر، وماتي جارفينن وآخرون. QCD كثيفة وساخنة في اقتران قوي. المراجعة البدنية X. دوى: 10.1103 / PhysRevX.12.041012
