Nouveau modèle pour la matière dans les collisions d'étoiles à neutrons

Les étoiles à neutrons sont les objets les plus denses de notre univers, à l'exception des trous noirs. Ils sont principalement constitués de neutrons.

Nous devons encore comprendre le matériau créé lorsque deux étoiles à neutrons entrent en collision complète. Des scientifiques du Centre Asie-Pacifique de physique théorique de Pohang et du Université Goethe de Francfort ont maintenant créé un nouveau modèle qui met en lumière le comportement de la matière dans des circonstances aussi extrêmes.

La première mesure directe de ondes gravitationnelles, les minuscules ondulations dans l'espace-temps causées par la collision de deux étoiles à neutrons, se sont produites en 2017 ici sur Terre. Cependant, on ne sait pas exactement ce qui constitue le produit de fusion chaud et dense produit.

La question reste ouverte, par exemple, de savoir si les quarks, autrement piégés dans les neutrons, peut apparaître sous forme libre après la collision.

Le Dr Christian Ecker de l'Institut de physique théorique de l'Université Goethe de Francfort, en Allemagne, et le Dr Matti Järvinen et le Dr Tuna Demircik du Centre Asie-Pacifique de physique théorique de Pohang, en Corée du Sud, ont maintenant développé un nouveau modèle qui leur permet pour faire un pas de plus vers la réponse à cette question.

Dans cette étude, les scientifiques ont étendu les modèles de la physique nucléaire, qui ne sont pas applicables aux hautes densités, avec une méthode utilisée dans la théorie des cordes pour décrire la transition vers un quark dense et chaud matière.

Le Dr Demircik et le Dr Järvinen ont dit, "Notre méthode utilise une relation mathématique trouvée dans la théorie des cordes, à savoir la correspondance entre les trous noirs et la matière en interaction forte, pour décrire la transition de phase entre la matière nucléaire dense et la matière des quarks.

Dr Ecker a affirmé Valérie Plante., "Nous avons déjà utilisé le nouveau modèle dans des simulations informatiques pour calculer le signal d'onde gravitationnelle de ces collisions et montrer que de la matière de quark chaude et froide peut être produite."

Les scientifiques prévoient en outre de comparer leurs simulations avec les futures ondes gravitationnelles mesurées depuis l'espace pour mieux comprendre la matière des quarks dans collisions d'étoiles à neutrons.

Journal de référence:

1. Tuna Demircik, Christian Ecker et Matti Järvinen et al. QCD dense et chaud à couplage fort. EXAMEN PHYSIQUE X. EST CE QUE JE: 10.1103 / PhysRevX.12.041012