Nötron yıldızlarında muhtemelen garip bir kuark madde çekirdeği var

Bir yıldızın ömrünün sonunda nükleer füzyon durur ve ortaya çıkan basınç artık yerçekimi kuvvetine karşı koymak için yeterli değildir. Bu çöküş, evrendeki en yoğun maddeden oluşan nötron yıldızlarının oluşumuna yol açabilir. Bununla birlikte, nötron yıldızlarının bileşimi birçok tartışma konusu olmuştur.

Çin Bilimler Akademisi’ne (CAS) bağlı Mor Dağ Gözlemevi’nden (PMO) Prof. Fan Yizhong liderliğindeki bir araştırma ekibi, nötron yıldızları ve kuantum renk dinamiği teorisine ilişkin gözlemlere dayanarak, büyük kütleli nötronda muhtemelen garip bir kuark madde çekirdeğinin var olduğunu buldu. yıldızlar. Bu egzotik çekirdeği gözlemlemek, yoğun maddenin hal denklemini (EOS), özellikle hadronikten kuark maddesine geçişi keşfetmek için eşsiz bir fırsat sunuyor.

Çalışma yayınlandı Bilim Bülteni 11 Nisan’da

Araştırmacılar, nötron yıldızı kütlesi ve yarıçapı, ikili nötron yıldızı birleşmelerinden elde edilen yerçekimi dalgaları ve kuantum renk dinamiği hesaplamalarından elde edilen teorik kısıtlamalar hakkındaki verileri analiz ettiler. Ortak bilgilerden ve yeni geliştirdikleri istatistiksel yöntemden yararlanan araştırmacılar, yoğun madde EOS’un yapısını ayrıntılı olarak incelediler.

EOS’nin ses hızındaki bir tepe yapısının, en büyük nötron yıldızının merkez yoğunluğundan daha düşük bir yoğunlukta yer alan, genellikle posteriorda göründüğünü buldular. Bu tür monoton olmayan davranış, durumun saf hadronik maddeden saptığını öne sürdü.

Ek olarak, hem gözlemsel hem de teorik kısıtlamaları karşılayan bir arka plana dayanarak, nötron yıldızlarında en kütleli olanın 0,98 katından daha ağır egzotik bir çekirdeğin varlığına destek buldular.

Nicel analiz, en büyük nötron yıldızının merkezindeki durumun tipik hadronik maddeden (hiperonlarla bile) daha yumuşak olduğunu ve oldukça büyük bir egzotik çekirdeğin (>1km) makul olduğunu ortaya çıkardı.