Студена кваркова: в центъра на неутронните звезди има странна форма на материя

ОЩЕ: Малкият Магеланов облак се състои поне от две галактики

Атомните ядра се разпадат до протони и неутрони, а протоните се свързват с електроните и се превръщат в неутрони. Така неутронните звезди са изградени изцяло от неутрони, като плътността на веществото в центъра на неутронните звезди е огромна – 10¹² kg/cm³. За сравнение – тази плътност отговаря на масата на цялото човечество, концентрирана в обема на кубче захар.

Учените отдавна се вълнуват от въпроса дали огромното налягане в центъра на неутронните звезди може да компресира протоните и неутроните в ново състояние на материята – студена кваркова материя. В тази екзотична форма отделните протони и неутрони вече не съществуват.

„Техните съставни кварки и глуони се освобождават от типичното цветово ограничение и могат да се движат почти свободно“, обяснява Алекси Вуоринен, професор по теоретична физика на частиците в Университета в Хелзинки.

В нова статия, публикувана в списанието Nature Communications, екипът от Университета в Хелзинки е представил първата по рода си количествена оценка на вероятността за съществуването на ядра от кваркова материя в масивни неутронни звезди. Те са установили, че въз основа на астрофизични наблюдения кварковата материя е почти неизбежна в най-масивните неутронни звезди: вероятност в диапазона 80 – 90%.

ОЩЕ: В центъра на Слънцето може да има черна дупка вместо ядро

Ключов момент в получаването на нови резултати е станал масивен набор от суперкомпютърни изчисления. Въпреки това, за да се разреши окончателно загадката, е необходимо да се уловят гравитационни вълни от сблъсъка на две неутронни звезди.

На изображението горе: различните слоеве на масивна неутронна звезда с голямо ядро ​​от кваркова материя.