Nuevo modelo de materia en colisiones de estrellas de neutrones

Las estrellas de neutrones son los objetos más densos de nuestro universo, a excepción de los agujeros negros. Están hechos principalmente de neutrones.

Todavía necesitamos entender el material creado cuando dos estrellas de neutrones chocan por completo. Científicos del Centro de Física Teórica de Asia Pacífico en Pohang y el Universidad Goethe en Frankfurt Ahora han creado un modelo novedoso que arroja luz sobre el comportamiento de la materia en circunstancias tan extremas.

La primera medida directa de ondas gravitacionales, las ondas diminutas en el espacio-tiempo causadas por la colisión de dos estrellas de neutrones, ocurrieron en 2017 aquí en la Tierra. Sin embargo, se desconoce exactamente qué constituye el producto de fusión caliente y denso producido.

Todavía es una pregunta abierta, por ejemplo, si los quarks, atrapados de otro modo en neutrones, puede aparecer en forma libre después de la colisión.

El Dr. Christian Ecker del Instituto de Física Teórica de la Universidad Goethe de Frankfurt, Alemania, y el Dr. Matti Järvinen y el Dr. Tuna Demircik del Centro de Física Teórica de Asia Pacífico en Pohang, Corea del Sur, han desarrollado un nuevo modelo que les permite para estar un paso más cerca de responder esta pregunta.

En este estudio, los científicos ampliaron modelos de la física nuclear, que no son aplicables a altas densidades, con un método utilizado en la teoría de cuerdas para describir la transición a quarks densos y calientes. le importan.

El Dr. Demircik y el Dr. Järvinen dijeron: “Nuestro método utiliza una relación matemática que se encuentra en la teoría de cuerdas, a saber, la correspondencia entre cinco dimensiones los agujeros negros y la materia que interactúa fuertemente, para describir la transición de fase entre la materia nuclear densa y la de los quarks”.

Dra. Ecker dijo, "Ya hemos utilizado el nuevo modelo en simulaciones por computadora para calcular la señal de ondas gravitacionales de estas colisiones y mostrar que se puede producir materia de quarks tanto fríos como calientes".

Los científicos planean comparar sus simulaciones con futuras ondas gravitacionales medidas desde el espacio para obtener más información sobre la materia de los quarks en colisiones de estrellas de neutrones.

Referencia de la revista:

1. Tuna Demircik, Christian Ecker y Matti Järvinen et al. QCD denso y caliente con fuerte acoplamiento. REVISIÓN FÍSICA X. DOI: 10.1103 / PhysRevX.12.041012