Neutronstjerner er de tætteste objekter i vores univers, bortset fra sorte huller. De er hovedsageligt lavet af neutroner.
Vi mangler stadig at forstå det materiale, der skabes, når to neutronstjerner kolliderer fuldt ud. Forskere fra Asia Pacific Center for Teoretisk Fysik i Pohang og Goethe Universitet i Frankfurt har nu skabt en ny model, der kaster lys over stoffets adfærd under så ekstreme omstændigheder.
Den første direkte måling af gravitationsbølger, de minimale krusninger i rumtiden forårsaget af sammenstødet mellem to neutronstjerner, fandt sted i 2017 her på Jorden. Det er dog uvist præcist, hvad der udgør det varme og tætte sammensmeltende produkt, der produceres.
Det er stadig et åbent spørgsmål, for eksempel om kvarker ellers er fanget i neutroner, kan optræde i fri form efter kollisionen.
Dr. Christian Ecker fra Institut for Teoretisk Fysik ved Goethe Universitet Frankfurt, Tyskland, og Dr. Matti Järvinen og Dr. Tuna Demircik fra Asia Pacific Center for Teoretisk Fysik i Pohang, Sydkorea, har nu udviklet en ny model, der giver dem mulighed for for at komme et skridt tættere på at besvare dette spørgsmål.
I denne undersøgelse udvidede forskere modeller fra kernefysik, som ikke er anvendelige ved høje tætheder, med en metode brugt i strengteori til at beskrive overgangen til tæt og varm kvark noget.
Dr. Demircik og Dr. Järvinen sagde, "Vores metode bruger et matematisk forhold, der findes i strengteori, nemlig overensstemmelsen mellem femdimensionelle sorte huller og stærkt interagerende stof for at beskrive faseovergangen mellem tæt kerne- og kvarkstof."
Dr. Ecker sagde, "Vi har allerede brugt den nye model i computersimuleringer til at beregne gravitationsbølgesignalet fra disse kollisioner og vise, at både varmt og koldt kvarkstof kan produceres."
Forskere planlægger yderligere at sammenligne deres simuleringer med fremtidige gravitationsbølger målt fra rummet for at få yderligere indsigt i kvarkstof i neutronstjernekollisioner.
Journal Reference:
- Tuna Demircik, Christian Ecker og Matti Järvinen et al. Tæt og varm QCD ved Strong Coupling. FYSISK GENNEMGANG X. DOI: 10.1103/PhysRevX.12.041012
