بر اساس مطالعه ای که توسط یک تیم بین المللی از فیزیکدانان انجام شده است، احتمال وجود ماده کوارکی غیرمعمول فوق چگال در هسته پرجرم ترین ستاره های نوترونی وجود دارد. تیمی که توسط الکسی وئورینن در دانشگاه هلسینکی استنتاج بیزی را برای مشاهدات ستارههای نوترونی به کار برد و به این نتیجه رسید که 80 تا 90 درصد حالت عجیب و غریب ماده در سنگینترین اجرام وجود دارد.
در دماها و فشارهای شدید، نظریه میدان کوانتومی پیشبینی میکند که کوارکها و گلوئونها دیگر محکم به یکدیگر متصل نمیشوند - همانطور که در پروتونها، نوترونها و سایر هادرونها انجام میشود. در عوض، آنها آزادند که به صورت جداگانه در پلاسمای کوارک-گلئون عجیب و غریب به نام ماده کوارکی محدود شده وجود داشته باشند.
اعتقاد بر این است که این حالت ماده در همان لحظات اولیه پس از انفجار بزرگ بر جهان مسلط شد. همچنین برای مدت کوتاهی در تاسیساتی مانند برخورد دهنده بزرگ هادرونی با کوبیدن هسته های سنگین به یکدیگر ایجاد شده است.
اجسام متراکم و فشرده
در حالی که مطالعه تجربی مواد هسته ای و کوارکی با چگالی بالا با برخورددهنده های ذرات بسیار چالش برانگیز است، مدت هاست که مشخص شده است که ماده کوارکی ممکن است در طبیعت در هسته ستاره های نوترونی وجود داشته باشد - متراکم ترین و فشرده ترین اجرام اخترفیزیکی موجود. Vuorinen توضیح می دهد.
ستارگان نوترونی هستههای فروریخته ستارگانی هستند که بیش از مواد خورشیدی را در اجرامی با شعاع 10 تا 20 کیلومتری جمع میکنند. انتظار می رود چگالی یک ستاره نوترونی از پوسته تا هسته آن افزایش یابد. در نتیجه الکترونها و پروتونها در درون چنین ستارهای با هم له میشوند تا مادهای که عمدتاً نوترون است ایجاد کنند.
علاوه بر این، برخی از فیزیکدانان بر این باورند که دما و فشار در هسته یک ستاره نوترونی میتواند به اندازهای بالا باشد که امکان انتقال فاز از ماده هادرونیک به ماده کوارکی نامحدود را فراهم کند. برای جستجوی شواهدی از چنین انتقال فازی، تیم Vuorinen از «استنتاج بیزی» استفاده کردند، که روشی برای استنتاج آماری است که احتمال پارامترهای مدل مختلف را با مقایسه مستقیم با دادههای مشاهدهای استنتاج میکند.
معادله حالت
در این مورد، مشاهدات "معادلات حالت" ستاره های نوترونی هستند. معادله حالت فشار در یک ستاره نوترونی را به چگالی مرتبط میکند - و میتوان آن را با مشاهده ویژگیهای یک ستاره نوترونی مانند جرم و شعاع آن استنباط کرد.
وورینن توضیح میدهد: «ما این رویکرد را با چارچوبی ترکیب کردیم که قبلاً در مطالعه ماده ستارههای نوترونی پیشگام بودیم، جایی که معادله حالت ماده کوارکی متراکم بین رژیمهای با چگالی کم و چگالی با دقت شناخته شده درون یابی میشود.» از آنجایی که انتظار میرود معادله حالت ماده کوارکی محدود شده اساساً با ماده هادرونیک متفاوت باشد، این رویکرد باید حضور ماده کوارکی محدودشده را در هستههای ستارههای نوترونی مشاهدهشده مشخص کند.
Vuorinen و همکارانش برای مطالعه خود از معادله محاسبات حالت از مشاهدات 12 ستاره نوترونی استفاده کردند.
وورینن توضیح میدهد: «مطالعات مشابهی قبلاً انجام شده بود، اما ما هم توانستیم تعداد بیسابقهای از نتایج مشاهدهای را در مطالعه خود در نظر بگیریم و هم فاز ماده برهم کنش قوی را از نتایج استنتاج کنیم». این تیم با استفاده از چارچوبی که اخیراً توسعه داده است، از یک ابر رایانه برای محاسبه احتمال وجود ماده کوارکی تعریف نشده در هسته سنگینترین ستارههای نوترونی که مورد بررسی قرار گرفتند، استفاده کردند.
انتقال فاز مرتبه اول قوی
Vuorinen ادامه می دهد: "نتایج در محدوده 80-90٪ بود که بسیار زیاد است، اما به هیچ وجه یک کشف محسوب نمی شود." احتمال 10 تا 20 درصد باقیمانده به خودی خود مربوط به سناریوی بسیار جالبی است: ما توانستیم نشان دهیم که اگر تمام ستارگان نوترونی موجود به تنهایی از ماده هسته ای تشکیل شده باشند، نیاز به انتقال مرحله اول قوی برای جداسازی هسته ها وجود دارد. و فازهای ماده کوارکی."
ستاره های نوترونی ممکن است حاوی کوارک های آزاد باشند
یکی از اعضای تیم توضیح می دهد که از دیدگاه اخترفیزیک، احتمال وجود ماده کوارکی نامحدود در هسته های ستاره های نوترونی مجموعه ای از سوالات جدید جالب را ایجاد می کند. جوناس نتیلا در موسسه Flatiron و دانشگاه کلمبیا در شهر نیویورک.
اکنون که می دانیم می تواند چنین حالت جدیدی از مواد در درون ستارگان نوترونی در کمین باشد، می توانیم شروع به حدس و گمان کنیم که چگونه بر پدیده های مختلف اخترفیزیکی تأثیر می گذارد.
او می گوید این تحقیق سوالات بسیار جالبی را مطرح می کند. آیا میتوانیم به طور موقت ماده کوارکی را در برخورد دو ستاره نوترونی آزاد کنیم؟ آیا میتوانیم در نقطهای امیدوار باشیم که اگر ماده دچار یک انتقال فاز قوی شود، فروپاشی یک ستاره نوترونی به یک سیاهچاله را مشاهده کنیم؟ آیا رابط کوارک-نوترون ساختار درونی ستاره را تغییر میدهد؟»
هدف این تیم در تحقیقات آتی خود، بررسی عمیقتر این سؤالات جذاب خواهد بود.
مطالعه در شرح داده شده است طبیعت ارتباطات.
- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
- PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
- PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
- منبع: https://physicsworld.com/a/evidence-grows-for-deconfined-quark-matter-in-neutron-star-cores/
- : دارد
- :است
- :جایی که
- 12
- 90
- a
- قادر
- مطابق
- حساب
- به درستی
- در برابر
- هدف
- معرفی
- اجازه دادن
- تنها
- همچنین
- an
- و
- اعمال می شود
- روش
- هستند
- هنرمند
- AS
- At
- زمینه
- بیزی
- BE
- بوده
- قبل از
- باور
- اعتقاد بر این
- میان
- بزرگ
- مهبانگ
- اتصال
- سیاه پوست
- سیاه چاله
- هر دو
- بطور خلاصه
- اما
- by
- محاسبه
- نام
- CAN
- مورد
- به چالش کشیدن
- تغییر دادن
- شهر:
- سقوط - فروپاشی - اضمحلال
- سقوط
- همکاران
- برخورد
- کلمبیا
- ترکیب شده
- جمع و جور
- مقایسه
- به این نتیجه رسیدند
- شامل
- ادامه
- هسته
- مطابقت دارد
- میتوانست
- ایجاد
- ایجاد شده
- داده ها
- عمیق تر
- غرق کردن
- متراکم
- چگالی
- شرح داده شده
- توصیف
- مختلف
- مستقیم
- کشف
- do
- میکند
- تحت سلطه
- هر
- پیش از آن
- الکترون
- کافی
- مدرک
- وجود داشته باشد
- موجود
- وجود دارد
- عجیب و غریب
- انتظار می رود
- تجربی
- توضیح می دهد
- مفرط
- خیلی
- امکانات
- شگفت انگیز
- رشته
- نام خانوادگی
- پیروی
- برای
- چارچوب
- رایگان
- از جانب
- اساساً
- آینده
- رشد می کند
- بود
- آیا
- سنگین
- زیاد
- سوراخ
- امید
- میزبان
- چگونه
- HTTPS
- شناسایی
- if
- in
- افزایش
- به طور جداگانه
- اطلاعات
- داخل
- در عوض
- موسسه
- تعامل
- جالب
- رابط
- داخلی
- داخلی
- بین المللی
- به
- فریبنده
- موضوع
- IT
- ITS
- خود
- JPG
- تنها
- دانستن
- شناخته شده
- بزرگ
- لایه
- رهبری
- پسندیدن
- احتمال
- احتمالا
- طولانی
- دیگر
- ساخت
- توده
- عظیم
- ماده
- ماده
- حداکثر عرض
- ممکن است..
- به معنی
- عضو
- روش
- مدل
- لحظه
- بیش
- اکثر
- اغلب
- طبیعت
- ابر
- نیازهای
- ستاره نوترون
- ستاره های نوترونی
- نوترون
- جدید
- نیویورک
- شهر نیویورک
- نه
- هستهای
- عدد
- اشیاء
- مشاهدات
- مشاهدات
- مشاهده کردن
- مشاهده
- of
- دیگر
- ما
- بسته
- پارامترهای
- ذره
- انجام
- چشم انداز
- فاز
- فاز
- فیزیک
- دنیای فیزیک
- پیشگام
- پلاسما
- افلاطون
- هوش داده افلاطون
- PlatoData
- نقطه
- امکان
- پیش بینی می کند
- حضور
- در حال حاضر
- فشار
- املاک
- پروتون ها
- کوانتومی
- کوارک
- سوالات
- افزایش
- قرمز
- رژیمها
- آزاد
- باقی مانده
- بقایای
- تحقیق
- نتیجه
- نتایج
- s
- می گوید:
- سناریو
- جستجو
- جدا کردن
- باید
- نشان
- نمایش
- نشان داده شده
- پس از
- برخی از
- ستاره
- ستاره
- شروع
- دولت
- حالت ماده
- آماری
- قوی
- به شدت
- ساختار
- مطالعات
- مهاجرت تحصیلی
- چنین
- ابر کامپیوتر
- گرفتن
- تیم
- نسبت به
- که
- La
- شان
- نظریه
- آنجا.
- اینها
- آنها
- این
- کوچک
- محکم
- به
- با هم
- انتقال
- درست
- دو
- تحت عمل قرار می گیرد
- جهان
- دانشگاه
- بی سابقه
- استفاده
- با استفاده از
- مختلف
- بسیار
- we
- بود
- که
- تمام
- اراده
- با
- جهان
- با ارزش
- نیویورک
- زفیرنت