Glede na študijo mednarodne skupine fizikov je zelo verjetno, da v jedrih najmasivnejših nevtronskih zvezd obstaja ultragosta dekonfinirana snov kvarkov. Ekipa, ki jo vodi Aleksi Vuorinen na Univerzi v Helsinkih uporabil Bayesovo sklepanje pri opazovanju nevtronskih zvezd in ugotovil, da obstaja 80–90 %, da eksotično stanje snovi obstaja v najtežjih objektih.
Pri ekstremnih temperaturah in pritiskih kvantna teorija polja napoveduje, da se kvarki in gluoni ne vežejo več tesno drug na drugega – tako kot pri protonih, nevtronih in drugih hadronih. Namesto tega lahko svobodno obstajajo posamezno v eksotični kvark-gluonski plazmi, imenovani dekonfinirana kvarkova snov.
Menijo, da je to agregatno stanje prevladovalo v vesolju v prvih trenutkih po velikem poku. Za kratek čas so ga ustvarili tudi v napravah, kot je Veliki hadronski trkalnik, z zbijanjem težkih jeder.
Gosti in kompaktni predmeti
»Medtem ko je eksperimentalna študija jedrske in kvarkove snovi visoke gostote s trkalniki delcev še vedno izjemno zahtevna, je že dolgo znano, da je lahko kvarkova snov prisotna v naravi v jedrih nevtronskih zvezd – najgostejših in najkompaktnejših astrofizičnih objektov v obstoju, « pojasnjuje Vuorinen.
Nevtronske zvezde so sesedla jedra zvezd, ki v objekte s polmerom le 10–20 km zložijo več snovi kot Sonca. Pričakuje se, da se bo gostota nevtronske zvezde povečala od njene skorje do jedra. Posledično naj bi se elektroni in protoni v notranjosti takšne zvezde zdrobili skupaj, da bi ustvarili snov, ki je večinoma sestavljena iz nevtronov.
Še več, nekateri fiziki menijo, da bi lahko bila temperatura in tlak v jedru nevtronske zvezde dovolj visoka, da bi omogočila fazni prehod iz hadronske snovi v dekonfinirano kvarkovo snov. Za iskanje dokazov o takšnem faznem prehodu je Vuorinenova ekipa uporabila "Bayesovo sklepanje", ki je metoda za statistično sklepanje, ki sklepa na verjetnosti različnih parametrov modela z neposrednimi primerjavami z opazovalnimi podatki.
Enačba stanja
V tem primeru so opazovanja "enačbe stanja" nevtronskih zvezd. Enačba stanja povezuje tlak v nevtronski zvezdi z gostoto – in jo lahko sklepamo z opazovanjem lastnosti nevtronske zvezde, kot sta njena masa in polmer.
»Ta pristop smo združili z ogrodjem, ki smo ga prej uvedli pri preučevanju snovi nevtronskih zvezd, kjer je enačba stanja goste kvarkove snovi interpolirana med natančno znanimi režimi nizke in visoke gostote,« pojasnjuje Vuorinen. Ker se pričakuje, da bo enačba stanja dekonfinirane kvarkove snovi bistveno drugačna od tiste za hadronsko snov, bi moral ta pristop identificirati prisotnost dekonfinirane kvarkove snovi v jedrih opazovanih nevtronskih zvezd.
Za svojo študijo so Vuorinen in sodelavci uporabili enačbo izračunov stanja iz 12 opazovanj nevtronskih zvezd.
"Podobne študije so bile izvedene že prej, vendar smo lahko v naši študiji upoštevali izjemno število rezultatov opazovanj in iz rezultatov izpeljali fazo močno medsebojno delujoče snovi," opisuje Vuorinen. Z uporabo svojega nedavno razvitega okvira je ekipa uporabila superračunalnik za izračun verjetnosti, da je dekonfinirana snov kvarkov prisotna v jedrih najtežjih nevtronskih zvezd, ki so jih pregledali.
Močan fazni prehod prvega reda
"Rezultati so bili približno 80-90%, kar je visoko, vendar nikakor ne predstavlja odkritja," nadaljuje Vuorinen. "Preostalih 10-20 % verjetnosti ustreza zelo zanimivemu scenariju: lahko smo pokazali, da če bi bile vse obstoječe nevtronske zvezde sestavljene samo iz jedrske snovi, mora obstajati močan fazni prehod prvega reda, ki ločuje jedrsko in faze kvarkov.«
Nevtronske zvezde lahko vsebujejo proste kvarke
Z astrofizikalne perspektive možnost dekonfinirane kvarkove snovi, ki obstaja v jedrih nevtronskih zvezd, odpira celo vrsto zanimivih novih vprašanj, pojasnjuje član ekipe Joonas Nättilä na Inštitutu Flatiron in Univerzi Columbia v New Yorku.
"Zdaj, ko vemo, da se znotraj nevtronskih zvezd lahko skriva tako novo stanje materiala, lahko začnemo ugibati, kako to vpliva na različne astrofizične pojave."
Pravi, da raziskava odpira nekaj zelo zanimivih vprašanj. »Ali lahko v trku dveh nevtronskih zvezd začasno sprostimo snov kvarkov? Ali lahko na neki točki upamo, da bomo opazovali sesedanje nevtronske zvezde v črno luknjo, če bo zadeva doživela močan fazni prehod? Ali vmesnik kvark-nevtron spremeni notranjo strukturo zvezde?«
V svojih prihodnjih raziskavah si bo ekipa prizadevala poglobiti se v ta fascinantna vprašanja.
Študija je opisana v Nature Communications.
- Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
- PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
- PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
- vir: https://physicsworld.com/a/evidence-grows-for-deconfined-quark-matter-in-neutron-star-cores/
- :ima
- : je
- :kje
- 12
- a
- Sposobna
- Po
- Račun
- natančno
- proti
- Cilj
- vsi
- omogočajo
- sam
- Prav tako
- an
- in
- uporabna
- pristop
- SE
- umetnik
- AS
- At
- ozadje
- Bajezijski
- BE
- bilo
- pred
- Verjemite
- Menimo
- med
- Big
- Big Bang
- vežejo
- črna
- Črna luknja
- tako
- Na kratko
- vendar
- by
- izračun
- Izračuni
- se imenuje
- CAN
- primeru
- izziv
- spremenite
- mesto
- Collapse
- propadel
- sodelavci
- trčenje
- COLUMBIA
- kombinirani
- kompaktna
- primerjave
- sklenjene
- vsebujejo
- se nadaljuje
- Core
- ustreza
- bi
- ustvarjajo
- ustvaril
- datum
- globlje
- potopite
- opisano
- opisuje
- drugačen
- neposredna
- Odkritje
- do
- ne
- prevladujejo
- vsak
- prej
- elektronov
- dovolj
- dokazi
- obstajajo
- Obstoj
- obstoječih
- obstaja
- Eksotični
- Pričakuje
- eksperimentalni
- Pojasni
- ekstremna
- izredno
- objekti
- zanimivo
- Polje
- prva
- po
- za
- Okvirni
- brezplačno
- iz
- v osnovi
- Prihodnost
- raste
- imel
- Imajo
- težka
- visoka
- Luknja
- upam,
- gostitelj
- Kako
- HTTPS
- identificirati
- if
- in
- Povečajte
- Posamezno
- Podatki
- v notranjosti
- Namesto
- Inštitut
- medsebojno delovanje
- Zanimivo
- vmesnik
- Notranjost
- notranji
- Facebook Global
- v
- intrigantno
- vprašanje
- IT
- ITS
- sam
- jpg
- samo
- Vedite
- znano
- velika
- plasti
- Led
- kot
- verjetnost
- Verjeten
- Long
- več
- Izdelava
- Masa
- ogromen
- Material
- Matter
- max širine
- Maj ..
- pomeni
- član
- Metoda
- Model
- Trenutki
- več
- Najbolj
- večinoma
- Narava
- Meglica
- potrebe
- Nevtronska zvezda
- Nevtronske zvezde
- nevtroni
- Novo
- NY
- New York City
- št
- jedrske
- Številka
- predmeti
- opazovalni
- opazujejo
- of
- Ostalo
- naši
- Pack
- parametri
- opravljeno
- perspektiva
- faza
- faze
- Fizika
- Svet fizike
- pionir
- Plazma
- platon
- Platonova podatkovna inteligenca
- PlatoData
- Točka
- možnost
- Napovedi
- Prisotnost
- predstaviti
- tlak
- pritiski
- Lastnosti
- protoni
- Kvantna
- Quarks
- vprašanja
- povečuje
- Rdeča
- režimi
- sprostitev
- Preostalih
- ostanki
- Raziskave
- povzroči
- Rezultati
- s
- pravi
- Scenarij
- Iskalnik
- ločitev
- shouldnt
- Prikaži
- pokazale
- saj
- nekaj
- zvezda
- Stars
- Začetek
- Država
- Stanje snovi
- Statistično
- močna
- Močno
- Struktura
- Študije
- študija
- taka
- superračunalnik
- Bodite
- skupina
- kot
- da
- O
- njihove
- Teorija
- Tukaj.
- te
- jih
- ta
- thumbnail
- tesno
- do
- skupaj
- Prehod
- Res
- dva
- podvrže
- Vesolje
- univerza
- brez primere
- Rabljeni
- uporabo
- različnih
- zelo
- we
- so bili
- ki
- celoti
- bo
- z
- svet
- vredno
- york
- zefirnet