Новая модель вещества в столкновениях нейтронных звезд

Нейтронные звезды — самые плотные объекты в нашей Вселенной, за исключением черных дыр. В основном они состоят из нейтронов.

Нам все еще нужно понять материал, созданный при полном столкновении двух нейтронных звезд. Ученые из Азиатско-Тихоокеанского центра теоретической физики в Пхохане и Университет Гете во Франкфурте создали новую модель, которая проливает свет на поведение материи в таких экстремальных условиях.

Первое прямое измерение гравитационные волны, мельчайшая рябь в пространстве-времени, вызванная столкновением двух нейтронных звезд, произошла в 2017 году здесь, на Земле. Однако точно неизвестно, из чего состоит полученный горячий и плотный продукт слияния.

До сих пор остается открытым вопрос, например, могут ли кварки, иначе пойманные в ловушку, нейтроны, может появиться в свободной форме после столкновения.

Доктор Кристиан Экер из Института теоретической физики Университета Гете во Франкфурте, Германия, и доктора Матти Ярвинен и доктор Туна Демирчик из Азиатско-Тихоокеанского центра теоретической физики в Пхохане, Южная Корея, разработали новую модель, которая позволяет им чтобы стать на шаг ближе к ответу на этот вопрос.

В этом исследовании ученые расширили модели ядерной физики, которые неприменимы при высоких плотностях, с помощью метода, используемого в теории струн для описания перехода к плотным и горячим кваркам. вопрос.

Д-р Демирчик и д-р Ярвинен сказали: «Наш метод использует математическое соотношение, найденное в теории струн, а именно соответствие между пятимерными черных дыр и сильно взаимодействующая материя, чтобы описать фазовый переход между плотной ядерной и кварковой материей».

Доктор Экер — сказал, «Мы уже использовали новую модель в компьютерном моделировании, чтобы вычислить сигнал гравитационных волн от этих столкновений и показать, что может образовываться как горячая, так и холодная кварковая материя».

В дальнейшем ученые планируют сравнить свои модели с будущими гравитационными волнами, измеренными из космоса, чтобы лучше понять кварковую материю. столкновения нейтронных звезд.

Справочник журнала:

1. Туна Демирчик, Кристиан Экер, Матти Ярвинен и др. Плотная и горячая КХД при сильной связи. ФИЗИЧЕСКИЙ ОБЗОР X, DOI: 10.1103/PhysRevX.12.041012