Theo một nghiên cứu của một nhóm các nhà vật lý quốc tế, rất có khả năng vật chất quark được giải mã siêu đậm đặc tồn tại trong lõi của các sao neutron nặng nhất. Đội ngũ được dẫn dắt bởi Aleksi Vuorinen tại Đại học Helsinki đã áp dụng suy luận Bayes vào các quan sát sao neutron và kết luận rằng có 80–90% trạng thái kỳ lạ của vật chất tồn tại trong các vật thể nặng nhất.
Ở nhiệt độ và áp suất cực cao, lý thuyết trường lượng tử dự đoán rằng các quark và gluon không còn liên kết chặt chẽ với nhau – như chúng liên kết chặt chẽ với nhau – như chúng liên kết với proton, neutron và các hadron khác. Thay vào đó, chúng có thể tự do tồn tại riêng lẻ trong một plasma quark-gluon kỳ lạ gọi là vật chất quark khử giới hạn.
Người ta tin rằng trạng thái vật chất này thống trị vũ trụ ngay trong những khoảnh khắc đầu tiên sau Vụ nổ lớn. Nó cũng được tạo ra rất nhanh chóng tại các cơ sở như Máy Va chạm Hadron Lớn bằng cách đập các hạt nhân nặng vào nhau.
Các vật thể dày đặc và nhỏ gọn
“Mặc dù nghiên cứu thực nghiệm về vật chất hạt nhân và quark mật độ cao bằng máy va chạm hạt vẫn cực kỳ khó khăn, nhưng từ lâu người ta đã biết rằng vật chất quark có thể tồn tại trong tự nhiên ở lõi của sao neutron – vật thể vật lý thiên văn dày đặc nhất và nhỏ gọn nhất đang tồn tại, ” Vuorinen giải thích.
Sao neutron là lõi co lại của các sao đóng gói lượng vật chất lớn hơn Mặt trời vào các vật thể có bán kính chỉ 10–20 km. Mật độ của một ngôi sao neutron dự kiến sẽ tăng từ lớp vỏ đến lõi của nó. Kết quả là các electron và proton ở bên trong một ngôi sao như vậy được cho là sẽ bị nghiền nát với nhau để tạo ra vật chất chủ yếu là neutron.
Hơn nữa, một số nhà vật lý tin rằng nhiệt độ và áp suất ở lõi của một sao neutron có thể đủ cao để cho phép một sự chuyển pha từ vật chất hadronic sang vật chất quark được giải giới hạn. Để tìm kiếm bằng chứng về sự chuyển pha như vậy, nhóm của Vuorinen đã sử dụng “suy luận Bayes”, một phương pháp suy luận thống kê suy ra khả năng xảy ra của các tham số mô hình khác nhau bằng cách so sánh trực tiếp với dữ liệu quan sát.
Phương trình trạng thái
Trong trường hợp này, các quan sát là “phương trình trạng thái” của sao neutron. Phương trình trạng thái liên hệ áp suất trong sao neutron với mật độ – và có thể suy ra bằng cách quan sát các đặc tính của sao neutron như khối lượng và bán kính của nó.
Vuorinen giải thích: “Chúng tôi đã kết hợp cách tiếp cận này với một khung mà trước đó chúng tôi đã đi tiên phong trong nghiên cứu về vật chất sao neutron, trong đó phương trình trạng thái của vật chất quark đậm đặc được nội suy giữa các chế độ mật độ thấp và mật độ cao đã biết chính xác”. Vì phương trình trạng thái của vật chất quark được giải giới hạn được cho là về cơ bản khác với phương trình của vật chất hadronic, phương pháp này sẽ xác định sự hiện diện của vật chất quark được giải giới hạn trong lõi của các sao neutron được quan sát.
Đối với nghiên cứu của mình, Vuorinen và các đồng nghiệp đã sử dụng phương trình tính toán trạng thái từ 12 quan sát sao neutron.
Vuorinen mô tả: “Các nghiên cứu tương tự đã được thực hiện trước đây, nhưng chúng tôi có thể tính đến số lượng kết quả quan sát chưa từng có trong nghiên cứu của mình và suy ra pha của vật chất tương tác mạnh từ kết quả”. Sử dụng khuôn khổ được phát triển gần đây của họ, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một siêu máy tính để tính toán khả năng vật chất quark được giải mã hiện diện trong lõi của các sao neutron nặng nhất mà họ đã kiểm tra.
Chuyển pha bậc một mạnh mẽ
Vuorinen tiếp tục: “Kết quả đạt được là 80-90%, một mức cao nhưng không có nghĩa là một khám phá”. “Khả năng 10-20% còn lại tương ứng với một kịch bản rất thú vị: chúng tôi có thể chứng minh rằng nếu tất cả các sao neutron tồn tại chỉ bao gồm vật chất hạt nhân, thì cần phải có một quá trình chuyển pha mạnh mẽ thứ nhất tách biệt các hạt nhân.” và các pha vật chất quark.”
Sao neutron có thể chứa quark tự do
Từ góc độ vật lý thiên văn, khả năng vật chất quark được giải mã tồn tại trong lõi sao neutron đặt ra một loạt câu hỏi mới hấp dẫn, thành viên nhóm giải thích Joonas Nättilä tại Viện Flatiron và Đại học Columbia ở thành phố New York.
“Bây giờ chúng ta đã biết có thể có một trạng thái vật chất mới như vậy ẩn giấu bên trong các sao neutron, chúng ta có thể bắt đầu suy đoán xem nó ảnh hưởng như thế nào đến các hiện tượng vật lý thiên văn khác nhau”.
Ông cho biết nghiên cứu này đặt ra một số câu hỏi rất thú vị. “Liệu chúng ta có thể tạm thời giải phóng vật chất quark trong vụ va chạm của hai sao neutron không? Tại một thời điểm nào đó, chúng ta có thể hy vọng quan sát được sự sụp đổ của một ngôi sao neutron thành lỗ đen nếu vật chất trải qua một quá trình chuyển pha mạnh hay không? Giao diện vật chất quark-neutron có làm thay đổi cấu trúc bên trong của ngôi sao không?”
Trong nghiên cứu trong tương lai, nhóm nghiên cứu sẽ hướng tới việc tìm hiểu sâu hơn về những câu hỏi hấp dẫn này.
Nghiên cứu được mô tả trong Nature Communications.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://physicsworld.com/a/evidence-grows-for-deconfined-quark-matter-in-neutron-star-cores/
- : có
- :là
- :Ở đâu
- 12
- a
- Có khả năng
- Theo
- Tài khoản
- chính xác
- chống lại
- nhằm mục đích
- Tất cả
- cho phép
- cô đơn
- Ngoài ra
- an
- và
- áp dụng
- phương pháp tiếp cận
- LÀ
- nghệ sĩ
- AS
- At
- lý lịch
- Bayesian
- BE
- được
- trước
- Tin
- tin
- giữa
- lớn
- Big Bang
- ràng buộc
- Đen
- Black Hole
- cả hai
- một thời gian ngắn
- nhưng
- by
- tính toán
- tính toán
- gọi là
- CAN
- trường hợp
- thách thức
- thay đổi
- City
- Sự sụp đổ
- sụp đổ
- đồng nghiệp
- va chạm
- Đại học
- kết hợp
- nhỏ gọn
- so sánh
- kết luận
- chứa
- liên tiếp
- Trung tâm
- tương ứng
- có thể
- tạo
- tạo ra
- dữ liệu
- sâu sắc hơn
- đào sâu
- mô tả
- mô tả
- khác nhau
- trực tiếp
- phát hiện
- do
- làm
- thống trị
- mỗi
- Sớm hơn
- điện tử
- đủ
- bằng chứng
- tồn tại
- sự tồn tại
- hiện tại
- tồn tại
- Exotic
- dự kiến
- thử nghiệm
- Giải thích
- cực
- cực kỳ
- cơ sở
- hấp dẫn
- lĩnh vực
- Tên
- tiếp theo
- Trong
- Khung
- Miễn phí
- từ
- về cơ bản
- tương lai
- Phát triển
- có
- Có
- nặng
- Cao
- Lô
- mong
- chủ nhà
- Độ đáng tin của
- HTTPS
- xác định
- if
- in
- Tăng lên
- Cá nhân
- thông tin
- trong
- thay vì
- Viện
- tương tác
- thú vị
- Giao thức
- nội thất
- nội bộ
- Quốc Tế
- trong
- intriguing
- vấn đề
- IT
- ITS
- chính nó
- jpg
- chỉ
- Biết
- nổi tiếng
- lớn
- lớp
- Led
- Lượt thích
- khả năng
- Có khả năng
- dài
- còn
- Làm
- Thánh Lễ
- lớn
- vật liệu
- chất
- max-width
- Có thể..
- có nghĩa
- hội viên
- phương pháp
- kiểu mẫu
- Khoảnh khắc
- chi tiết
- hầu hết
- chủ yếu
- Thiên nhiên
- Tinh vân
- nhu cầu
- Ngôi sao neutron
- sao nơtron
- nơtron
- Mới
- Newyork
- thành phố new york
- Không
- hạt nhân
- con số
- đối tượng
- quan sát
- tuân theo
- of
- Nền tảng khác
- vfoXNUMXfipXNUMXhfpiXNUMXufhpiXNUMXuf
- Gói
- thông số
- thực hiện
- quan điểm
- giai đoạn
- giai đoạn
- Vật lý
- Thế giới vật lý
- tiên phong
- Plasma
- plato
- Thông tin dữ liệu Plato
- PlatoDữ liệu
- Điểm
- khả năng
- Dự đoán
- sự hiện diện
- trình bày
- áp lực
- áp lực
- tài sản
- proton
- Quantum
- quark
- Câu hỏi
- tăng giá
- đỏ
- các chế độ
- phát hành
- còn lại
- vẫn còn
- nghiên cứu
- kết quả
- Kết quả
- s
- nói
- kịch bản
- Tìm kiếm
- ngăn cách
- nên
- hiển thị
- thể hiện
- kể từ khi
- một số
- Ngôi sao
- Sao
- Bắt đầu
- Tiểu bang
- Trạng thái của vật chất
- thống kê
- mạnh mẽ
- mạnh mẽ
- cấu trúc
- nghiên cứu
- Học tập
- như vậy
- siêu máy tính
- Hãy
- nhóm
- hơn
- việc này
- Sản phẩm
- cung cấp their dịch
- lý thuyết
- Đó
- Kia là
- họ
- điều này
- thumbnail
- chặt lấy
- đến
- bên nhau
- quá trình chuyển đổi
- đúng
- hai
- trải qua
- Vũ trụ
- trường đại học
- chưa từng có
- đã sử dụng
- sử dụng
- khác nhau
- rất
- we
- là
- cái nào
- toàn bộ
- sẽ
- với
- thế giới
- giá trị
- york
- zephyrnet