Gwiazdy neutronowe są najgęstszymi obiektami w naszym wszechświecie, z wyjątkiem czarnych dziur. Składają się głównie z neutronów.
Nadal musimy zrozumieć materię wytworzoną, gdy dwie gwiazdy neutronowe w pełni się zderzają. Naukowcy z Centrum Fizyki Teoretycznej Azji i Pacyfiku w Pohang i Uniwersytet Goethego we Frankfurcie stworzyli teraz nowy model, który rzuca światło na zachowanie materii w tak ekstremalnych okolicznościach.
Pierwszy bezpośredni pomiar fale grawitacyjne, drobne zmarszczki w czasoprzestrzeni spowodowane zderzeniem dwóch gwiazd neutronowych, wystąpiły tutaj na Ziemi w 2017 roku. Nie wiadomo jednak dokładnie, co składa się na wytworzony gorący i gęsty scalony produkt.
Nadal pozostaje otwarte pytanie, na przykład, czy kwarki, w inny sposób uwięzione w neutrony, może pojawić się w dowolnej formie po kolizji.
Dr Christian Ecker z Instytutu Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu Goethego we Frankfurcie w Niemczech oraz dr Matti Järvinen i dr Tuna Demircik z Centrum Fizyki Teoretycznej Azji i Pacyfiku w Pohang w Korei Południowej opracowali nowy model, który pozwala im by zbliżyć się o krok do odpowiedzi na to pytanie.
W tym badaniu naukowcy rozszerzyli modele z fizyki jądrowej, które nie mają zastosowania przy dużych gęstościach, o metodę stosowaną w teorii strun do opisania przejścia do gęstego i gorącego kwarku znaczenia.
Dr Demircik i dr Järvinen powiedzieli: „Nasza metoda wykorzystuje matematyczną zależność znalezioną w teorii strun, a mianowicie zgodność między pięciowymiarowymi czarne dziury i silnie oddziałującą materię, aby opisać przejście fazowe między gęstą materią jądrową a materią kwarkową”.
dr Ecker powiedziany, „Wykorzystaliśmy już nowy model w symulacjach komputerowych, aby obliczyć sygnał fali grawitacyjnej z tych zderzeń i pokazać, że można wytwarzać zarówno gorącą, jak i zimną materię kwarkową”.
Naukowcy planują dalsze porównanie swoich symulacji z przyszłymi falami grawitacyjnymi mierzonymi z kosmosu, aby uzyskać dalsze informacje na temat materii kwarkowej w zderzenia gwiazd neutronowych.
Referencje czasopisma:
- Tuńczyk Demircik, Christian Ecker i Matti Järvinen i in. Gęsta i gorąca QCD przy silnym sprzężeniu. PRZEGLĄD FIZYCZNY X, DOI: 10.1103/PhysRevX.12.041012
