Τα αστέρια νετρονίων είναι τα πιο πυκνά αντικείμενα στο σύμπαν μας, εκτός από τις μαύρες τρύπες. Κατασκευάζονται κυρίως από νετρόνια.
Πρέπει ακόμα να κατανοήσουμε το υλικό που δημιουργείται όταν δύο αστέρια νετρονίων συγκρούονται πλήρως. Επιστήμονες από το Κέντρο Θεωρητικής Φυσικής Ασίας-Ειρηνικού στο Pohang και το Πανεπιστήμιο Goethe στη Φρανκφούρτη έχουν δημιουργήσει τώρα ένα νέο μοντέλο που ρίχνει φως στη συμπεριφορά της ύλης σε τέτοιες ακραίες συνθήκες.
Η πρώτη άμεση μέτρηση του βαρυτικά κύματα, οι μικροί κυματισμοί στο χωροχρόνο που προκλήθηκαν από τη σύγκρουση δύο άστρων νετρονίων, συνέβησαν το 2017 εδώ στη Γη. Ωστόσο, είναι άγνωστο τι ακριβώς συνθέτει το ζεστό και πυκνό προϊόν συγχώνευσης που παράγεται.
Είναι ακόμα ένα ανοιχτό ερώτημα, για παράδειγμα, εάν τα κουάρκ, διαφορετικά παγιδεύονται μέσα νετρόνια, μπορεί να εμφανιστεί σε ελεύθερη μορφή μετά τη σύγκρουση.
Ο Δρ Christian Ecker από το Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής του Πανεπιστημίου Goethe της Φρανκφούρτης, Γερμανία, και ο Δρ. Matti Järvinen και ο Δρ. Tuna Demircik από το Κέντρο Θεωρητικής Φυσικής Ασίας-Ειρηνικού στο Pohang της Νότιας Κορέας, έχουν τώρα αναπτύξει ένα νέο μοντέλο που τους επιτρέπει για να φτάσουμε ένα βήμα πιο κοντά στην απάντηση αυτής της ερώτησης.
Σε αυτή τη μελέτη, οι επιστήμονες επέκτειναν μοντέλα από την πυρηνική φυσική, τα οποία δεν είναι εφαρμόσιμα σε υψηλές πυκνότητες, με μια μέθοδο που χρησιμοποιείται στη θεωρία χορδών για να περιγράψει τη μετάβαση σε πυκνό και θερμό κουάρκ. ύλη.
Ο Δρ Demircik και ο Δρ Järvinen είπαν, «Η μέθοδός μας χρησιμοποιεί μια μαθηματική σχέση που βρίσκεται στη θεωρία χορδών, δηλαδή την αντιστοιχία μεταξύ των πέντε διαστάσεων μαύρες τρύπες και ισχυρά αλληλεπιδρούσα ύλη, για να περιγράψει τη μετάβαση φάσης μεταξύ πυκνής πυρηνικής και ύλης κουάρκ».
Δόκτωρ Έκερ είπε, «Έχουμε ήδη χρησιμοποιήσει το νέο μοντέλο σε προσομοιώσεις υπολογιστή για να υπολογίσουμε το σήμα βαρυτικών κυμάτων από αυτές τις συγκρούσεις και να δείξουμε ότι μπορεί να παραχθεί τόσο θερμή όσο και ψυχρή ύλη κουάρκ».
Οι επιστήμονες σχεδιάζουν περαιτέρω να συγκρίνουν τις προσομοιώσεις τους με μελλοντικά βαρυτικά κύματα που μετρώνται από το διάστημα για να αποκτήσουν περαιτέρω γνώσεις για την ύλη κουάρκ στο συγκρούσεις άστρων νετρονίων.
Αναφορά στο περιοδικό:
- Tuna Demircik, Christian Ecker και Matti Järvinen et al. Πυκνό και ζεστό QCD στο Strong Coupling. ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΧΕ DOI: 10.1103 / PhysRevX.12.041012
