Novo modelo para matéria em colisões de estrelas de nêutrons

As estrelas de nêutrons são os objetos mais densos do nosso universo, exceto os buracos negros. Eles são feitos principalmente de nêutrons.

Ainda precisamos entender o material criado quando duas estrelas de nêutrons colidem completamente. Cientistas do Centro de Física Teórica da Ásia-Pacífico em Pohang e da Universidade Goethe em Frankfurt criaram agora um novo modelo que lança luz sobre o comportamento da matéria em circunstâncias tão extremas.

A primeira medição direta de ondas gravitacionais, as pequenas ondulações no espaço-tempo causadas pela colisão de duas estrelas de nêutrons, ocorreram em 2017 aqui na Terra. No entanto, não se sabe exatamente o que compõe o produto de fusão quente e denso produzido.

Ainda é uma questão em aberto, por exemplo, se os quarks, de outra forma presos em nêutrons, pode aparecer de forma livre após a colisão.

O Dr. Christian Ecker do Instituto de Física Teórica da Goethe University Frankfurt, Alemanha, e o Dr. Matti Järvinen e o Dr. Tuna Demircik do Centro Ásia-Pacífico de Física Teórica em Pohang, Coreia do Sul, desenvolveram agora um novo modelo que lhes permite para chegar um passo mais perto de responder a esta pergunta.

Neste estudo, os cientistas estenderam modelos da física nuclear, que não são aplicáveis ​​em altas densidades, com um método usado na teoria das cordas para descrever a transição para o quark denso e quente importância.

Dr. Demircik e Dr. Järvinen disseram, “Nosso método usa uma relação matemática encontrada na teoria das cordas, ou seja, a correspondência entre cinco dimensões buracos negros e matéria fortemente interagente, para descrever a transição de fase entre a matéria nuclear densa e a matéria quark.”

Dr. dito, “Já usamos o novo modelo em simulações de computador para calcular o sinal de onda gravitacional dessas colisões e mostrar que tanto a matéria quente quanto a fria dos quarks podem ser produzidas.”

Os cientistas estão planejando comparar suas simulações com futuras ondas gravitacionais medidas do espaço para obter mais informações sobre a matéria quark em colisões de estrelas de nêutrons.

Jornal de referência:

1. Tuna Demircik, Christian Ecker e Matti Järvinen et al. QCD Denso e Quente em Acoplamento Forte. REVISÃO FÍSICA X. DOI: 10.1103/PhysRevX.12.041012