Нейтронні зірки є найщільнішими об'єктами в нашому Всесвіті, за винятком чорних дір. В основному вони складаються з нейтронів.
Нам ще потрібно зрозуміти матеріал, який утворюється при повному зіткненні двох нейтронних зірок. Вчені з Азіатсько-Тихоокеанського центру теоретичної фізики в Пхохані та Університет Гете у Франкфурті тепер створили нову модель, яка проливає світло на поведінку матерії в таких екстремальних обставинах.
Перше пряме вимірювання в гравітаційні хвилі, найменші хвилі простору-часу, спричинені зіткненням двох нейтронних зірок, відбулися у 2017 році тут, на Землі. Однак точно невідомо, з чого складається отриманий гарячий і щільний продукт злиття.
Досі залишається відкритим питання, наприклад, чи кварки, інакше захоплені в нейтронів, може з'являтися у вільному вигляді після зіткнення.
Доктор Крістіан Екер з Інституту теоретичної фізики Університету Гете у Франкфурті, Німеччина, і доктор Матті Ярвінен і доктор Туна Демірчик з Азіатсько-Тихоокеанського центру теоретичної фізики в Пхохані, Південна Корея, розробили нову модель, яка дозволяє їм щоб на крок наблизитися до відповіді на це питання.
У цьому дослідженні вчені розширили моделі з ядерної фізики, які не застосовуються при високих густинах, за допомогою методу, який використовується в теорії струн для опису переходу до щільних і гарячих кварків питання.
Доктор Демірчик і доктор Ярвінен сказали: «Наш метод використовує математичне співвідношення, знайдене в теорії струн, а саме відповідність між п’ятивимірними чорних дір і сильно взаємодіюча матерія, щоб описати фазовий перехід між щільною ядерною та кварковою матерією».
Доктор Екер сказав, «Ми вже використали нову модель у комп’ютерному моделюванні, щоб обчислити сигнал гравітаційної хвилі від цих зіткнень і показати, що як гаряча, так і холодна кваркова матерія можуть бути створені».
Надалі вчені планують порівняти свої симуляції з майбутніми гравітаційними хвилями, виміряними з космосу, щоб отримати подальше розуміння кваркової матерії в зіткнення нейтронних зірок.
Довідка з журналу:
- Туна Демірчик, Крістіан Екер, Матті Ярвінен та ін. Щільна та гаряча КХД при сильному зв’язку. ФІЗИЧНИЙ ОГЛЯД X. DOI: 10.1103/PhysRevX.12.041012
