כוכבי ניוטרונים הם העצמים הצפופים ביותר ביקום שלנו, מלבד חורים שחורים. הם עשויים בעיקר מניוטרונים.
אנחנו עדיין צריכים להבין את החומר שנוצר כאשר שני כוכבי נויטרונים מתנגשים במלואם. מדענים ממרכז אסיה פסיפיק לפיזיקה תיאורטית בפוהאנג וה אוניברסיטת גתה בפרנקפורט יצרו כעת מודל חדשני השופך אור על התנהגות החומר בנסיבות קיצוניות כאלה.
המדידה הישירה הראשונה של גלי כבידה, האדוות הדקות במרחב בזמן שנגרמו מהתנגשות של שני כוכבי נויטרונים, התרחשו ב-2017 כאן על כדור הארץ. עם זאת, לא ידוע בדיוק מה מרכיב את מוצר המיזוג החם והצפוף המיוצר.
זו עדיין שאלה פתוחה, למשל, אם קווארקים לכודים אחרת נויטרונים, יכול להופיע בצורה חופשית לאחר ההתנגשות.
ד"ר כריסטיאן אקר מהמכון לפיזיקה תיאורטית של אוניברסיטת גתה פרנקפורט, גרמניה, וד"ר מתי ירווינן וד"ר טונה דמירצ'יק מהמרכז של אסיה פסיפיק לפיזיקה תיאורטית בפואנג, דרום קוריאה, פיתחו כעת מודל חדש המאפשר להם כדי להתקרב צעד אחד יותר לתשובה לשאלה זו.
במחקר זה, מדענים הרחיבו מודלים מפיזיקה גרעינית, שאינם ישימים בצפיפות גבוהה, עם שיטה המשמשת בתורת המיתרים כדי לתאר את המעבר לקווארק צפוף וחם. דבר.
ד"ר דמירצ'יק וד"ר ירווינן אמרו, "השיטה שלנו משתמשת בקשר מתמטי שנמצא בתורת המיתרים, כלומר ההתאמה בין חמשת מימדים חורים שחורים וחומר בעל אינטראקציה חזקה, כדי לתאר את מעבר הפאזות בין חומר גרעיני צפוף לחומר קווארק."
ד"ר אקר אמר, "כבר השתמשנו במודל החדש בסימולציות ממוחשבות כדי לחשב את האות של גלי הכבידה מההתנגשויות הללו ולהראות שניתן לייצר חומר קווארק חם וגם קר."
מדענים מתכננים עוד להשוות את ההדמיות שלהם עם גלי כבידה עתידיים שנמדדו מהחלל כדי לקבל תובנות נוספות לגבי חומר הקווארק ב התנגשויות כוכבי נויטרונים.
עיון ביומן:
- טונה דמירצ'יק, כריסטיאן אקר ומטי ירווינן ואחרים. QCD צפוף וחם ב-Strong Coupling. סקירה פיזית X. DOI: 10.1103/PhysRevX.12.041012
