Egy nemzetközi fizikuscsoport tanulmánya szerint nagyon valószínű, hogy a legnagyobb tömegű neutroncsillagok magjában ultrasűrű, körülhatárolt kvarkanyag található. Az általa vezetett csapat Aleksi Vuorinen A Helsinki Egyetemen a Bayes-féle következtetést alkalmazták a neutroncsillagok megfigyelésére, és arra a következtetésre jutottak, hogy 80-90%-ban létezik az anyag egzotikus állapota a legnehezebb tárgyakban.
Szélsőséges hőmérsékleten és nyomáson a kvantumtérelmélet azt jósolja, hogy a kvarkok és a gluonok már nem kötődnek szorosan egymáshoz – ahogy a protonokban, neutronokban és más hadronokban. Ehelyett szabadon létezhetnek egyenként egy egzotikus kvark-gluon plazmában, amelyet dekonfiniált kvarkanyagnak neveznek.
Úgy tartják, hogy ez az anyagállapot uralta az univerzumot az Ősrobbanást követő legelső pillanatokban. Nagyon rövid ideig olyan létesítményekben is létrehozták, mint a Nagy Hadronütköztető, nehéz atommagok összezúzásával.
Sűrű és kompakt tárgyak
„Miközben a nagy sűrűségű mag- és kvarkanyag részecskeütköztetőkkel végzett kísérleti vizsgálata továbbra is rendkívül kihívást jelent, régóta ismert, hogy a kvarkanyag jelen lehet a természetben a neutroncsillagok magjában – a létező legsűrűbb és legkompaktabb asztrofizikai objektumokban. – magyarázza Vuorinen.
A neutroncsillagok olyan csillagok összeomlott magjai, amelyek egy Napnál több anyagot tömörítenek a mindössze 10–20 km sugarú objektumokba. A neutroncsillagok sűrűsége várhatóan a kéregétől a magjáig növekszik. Ennek eredményeként az ilyen csillagok belsejében lévő elektronok és protonok várhatóan összetörnek, és olyan anyag jön létre, amely többnyire neutronokból áll.
Ráadásul egyes fizikusok úgy vélik, hogy a neutroncsillagok magjában a hőmérséklet és a nyomás elég magas lehet ahhoz, hogy lehetővé tegye a hadronikus anyagból a kvarkanyagba történő fázisátmenetet. Az ilyen fázisátalakulás bizonyítékainak felkutatására Vuorinen csapata „Bayes-i következtetést” használt, amely egy olyan módszer, amellyel a megfigyelési adatokkal való közvetlen összehasonlítás révén statisztikai következtetést vonhatunk le a különböző modellparaméterek valószínűségére.
Az állam egyenlete
Ebben az esetben a megfigyelések a neutroncsillagok „állapotegyenletei”. Az állapotegyenlet a neutroncsillag nyomását a sűrűséghez viszonyítja – és a neutroncsillag tulajdonságainak, például tömegének és sugarának megfigyeléséből következtethetünk rá.
„Ezt a megközelítést egy olyan keretrendszerrel kombináltuk, amelyet korábban a neutroncsillag-anyag tanulmányozása során úttörőként dolgoztunk ki, ahol a sűrű kvarkanyag állapotegyenletét a pontosan ismert alacsony és nagy sűrűségű rezsimek között interpoláljuk” – magyarázza Vuorinen. Mivel a korlátlan kvarkanyag állapotegyenlete várhatóan alapvetően különbözik a hadronikus anyag állapotegyenletétől, ennek a megközelítésnek meg kell határoznia a dekonfinált kvarkanyag jelenlétét a megfigyelt neutroncsillagok magjában.
Vuorinen és munkatársai tanulmányukhoz 12 neutroncsillag megfigyeléséből származó állapotszámítási egyenletet használtak.
„Hasonló vizsgálatokat végeztek korábban is, de példátlan számú megfigyelési eredményt tudtunk figyelembe venni tanulmányunkban, és az eredményekből következtetni az erősen kölcsönható anyagok fázisára” – írja Vuorinen. A közelmúltban kifejlesztett keretrendszerük segítségével a csapat egy szuperszámítógép segítségével kiszámította, hogy mekkora valószínűséggel van jelen az általuk vizsgált legnehezebb neutroncsillagok magjában a leválasztott kvarkanyag.
Erős elsőrendű fázisátalakulás
„Az eredmények 80-90%-os labdarúgó-pályán voltak, ami magas, de semmiképpen sem tekinthető felfedezésnek” – folytatja Vuorinen. „A fennmaradó 10-20%-os valószínűség önmagában egy nagyon érdekes forgatókönyvnek felel meg: meg tudtuk mutatni, hogy ha minden létező neutroncsillag csak nukleáris anyagból állna, akkor erős elsőrendű fázisátalakulásra van szükség, amely elválasztja az atommagot. és a kvarkanyag fázisai.”
A neutroncsillagok szabad kvarkot tartalmazhatnak
Asztrofizikai szempontból a neutroncsillagok magjaiban létező, körülhatárolt kvark anyag lehetősége egy sor érdekes új kérdést vet fel, magyarázza a csapat tagja. Joonas Nättilä a Flatiron Intézetben és a New York-i Columbia Egyetemen.
„Most, hogy tudjuk, hogy a neutroncsillagok belsejében egy ilyen új anyagállapot is megbújhat, elkezdhetünk találgatni, hogyan hat ez a különféle asztrofizikai jelenségekre.”
Szerinte a kutatás nagyon érdekes kérdéseket vet fel. „Átmenetileg felszabadíthatjuk a kvarkanyagot két neutroncsillag ütközésekor? Remélhetjük-e, hogy valamikor megfigyelhetjük egy neutroncsillag fekete lyukká való összeomlását, ha az anyag erős fázisátalakuláson megy keresztül? A kvark-neutron anyag határfelület megváltoztatja a csillag belső szerkezetét?
Jövőbeli kutatásaik során a csapat arra törekszik, hogy mélyebben elmélyedjen ezekben a lenyűgöző kérdésekben.
A tanulmány leírása a Nature Communications.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
- PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://physicsworld.com/a/evidence-grows-for-deconfined-quark-matter-in-neutron-star-cores/
- :van
- :is
- :ahol
- 12
- 90
- a
- Képes
- Szerint
- Fiók
- pontosan
- ellen
- cél
- Minden termék
- lehetővé
- kizárólag
- Is
- an
- és a
- alkalmazott
- megközelítés
- VANNAK
- művész
- AS
- At
- háttér
- bayesi
- BE
- óta
- előtt
- Hisz
- úgy
- között
- Nagy
- Big Bang
- kötődik
- Fekete
- Black Hole
- mindkét
- tömören
- de
- by
- számít
- hívott
- TUD
- eset
- kihívást
- változik
- Város
- Összeomlás
- összeomlott
- munkatársai
- ütközés
- Kolumbia
- kombinált
- kompakt
- összehasonlítások
- megkötött
- tartalmaz
- tovább
- Mag
- megfelel
- tudott
- teremt
- készítette
- dátum
- mélyebb
- ás
- sűrű
- sűrűség
- leírt
- körülír
- különböző
- közvetlen
- felfedezés
- do
- nem
- domináló
- minden
- Korábban
- elektronok
- elég
- bizonyíték
- létezik
- létező
- létezik
- Egzotikus
- várható
- kísérleti
- Elmagyarázza
- szélső
- rendkívüli módon
- berendezések
- elbűvölő
- mező
- vezetéknév
- következő
- A
- Keretrendszer
- Ingyenes
- ból ből
- alapvetően
- jövő
- növekszik
- kellett
- Legyen
- nehéz
- Magas
- Lyuk
- remény
- vendéglátó
- Hogyan
- HTTPS
- azonosítani
- if
- in
- Növelje
- Egyénileg
- információ
- belső
- helyette
- Intézet
- kölcsönható
- érdekes
- Felület
- belső
- belső
- Nemzetközi
- bele
- érdekesnek
- kérdés
- IT
- ITS
- maga
- jpg
- éppen
- Ismer
- ismert
- nagy
- tojók
- Led
- mint
- valószínűség
- Valószínű
- Hosszú
- hosszabb
- Gyártás
- Tömeg
- tömeges
- anyag
- Anyag
- max-width
- Lehet..
- eszközök
- tag
- módszer
- modell
- Pillanatok
- több
- a legtöbb
- többnyire
- Természet
- Ködfolt
- igények
- Semleges csillag
- Neutroncsillagok
- neutronok
- Új
- New York
- new york city
- nem
- nukleáris
- szám
- objektumok
- megfigyelő
- észrevételek
- megfigyelni
- megfigyelt
- of
- Más
- mi
- Csomag
- paraméterek
- részecske
- teljesített
- perspektíva
- fázis
- fázisok
- Fizika
- Fizika Világa
- úttörő
- Vérplazma
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- pont
- lehetőség
- jósolja
- jelenlét
- be
- nyomás
- ingatlanait
- protonok
- Kvantum
- kvarkok
- Kérdések
- emelés
- Piros
- rezsimek
- engedje
- megmaradó
- maradványok
- kutatás
- eredményez
- Eredmények
- s
- azt mondja,
- forgatókönyv
- Keresés
- elválasztó
- kellene
- előadás
- mutató
- mutatott
- óta
- néhány
- csillag
- Csillag
- kezdet
- Állami
- Halmazállapot
- statisztikai
- erős
- erősen
- struktúra
- tanulmányok
- Tanulmány
- ilyen
- szuperszámítógép
- Vesz
- csapat
- mint
- hogy
- A
- azok
- elmélet
- Ott.
- Ezek
- ők
- ezt
- miniatűr
- szorosan
- nak nek
- együtt
- átmenet
- igaz
- kettő
- keresztülmegy
- Világegyetem
- egyetemi
- példátlan
- használt
- segítségével
- különféle
- nagyon
- we
- voltak
- ami
- egész
- lesz
- val vel
- világ
- érdemes
- york
- zephyrnet