Nøytronstjerner er de tetteste objektene i universet vårt, bortsett fra sorte hull. De er hovedsakelig laget av nøytroner.
Vi trenger fortsatt å forstå materialet som skapes når to nøytronstjerner kolliderer fullt ut. Forskere fra Asia Pacific Center for Theoretical Physics i Pohang og Goethe-universitetet i Frankfurt har nå laget en ny modell som kaster lys over materiens oppførsel under slike ekstreme omstendigheter.
Den første direkte målingen av gravitasjonsbølger, de minutte krusningene i romtid forårsaket av kollisjonen mellom to nøytronstjerner, skjedde i 2017 her på jorden. Det er imidlertid ukjent nøyaktig hva som utgjør det varme og tette sammenslåingsproduktet som produseres.
Det er fortsatt et åpent spørsmål, for eksempel om kvarker ellers er fanget i nøytroner, kan vises i fri form etter kollisjonen.
Dr. Christian Ecker fra Institute for Theoretical Physics ved Goethe University Frankfurt, Tyskland, og Dr. Matti Järvinen og Dr. Tuna Demircik fra Asia Pacific Center for Theoretical Physics i Pohang, Sør-Korea, har nå utviklet en ny modell som lar dem for å komme et skritt nærmere svaret på dette spørsmålet.
I denne studien utvidet forskere modeller fra kjernefysikk, som ikke er anvendelige ved høye tettheter, med en metode brukt i strengteori for å beskrive overgangen til tett og varm kvark rolle.
Dr. Demircik og Dr. Järvinen sa, "Vår metode bruker et matematisk forhold som finnes i strengteori, nemlig samsvaret mellom femdimensjonale svarte hull og sterkt interagerende materie, for å beskrive faseovergangen mellom tett kjernefysisk og kvarkstoff.»
Dr. Ecker sa, "Vi har allerede brukt den nye modellen i datasimuleringer for å beregne gravitasjonsbølgesignalet fra disse kollisjonene og vise at både varmt og kaldt kvarkmateriale kan produseres."
Forskere planlegger videre å sammenligne simuleringene deres med fremtidige gravitasjonsbølger målt fra verdensrommet for å få ytterligere innsikt i kvarkstoff i nøytronstjernekollisjoner.
Tidsreferanse:
- Tuna Demircik, Christian Ecker og Matti Järvinen et al. Tett og varm QCD ved sterk kobling. FYSISK GJENNOMGANG X. GJØR JEG: 10.1103/PhysRevX.12.041012
