Неутронните звезди се издигат на върха на списъка с най-интересните

Неутронните звезди се издигат на върха на листата с най-интересните обекти във Вселената. Първо, тъй като те съставляват гъста " нуклеарна паста ", а в този момент имаме нови доказателства, че сърцевините на най-масивните неутронни звезди са формирани от екзотична " чорба " от субатомни частици - кварки, се споделя в обява на списание Nature Physics.
Физици са създали нови калкулации, употребявайки данни от гравитационни талази, открити за първи път при конфликт с неутронна звезда през август 2017 година, дружно с наблюдения на изненадващо солидни неутронни звезди. Заключението им дава трогателен резултат - сърцевините на най-масивните неутронни звезди са толкоз плътни, че атомните ядра престават да съществуват, кондензирайки се в кваркова материя.
Това, споделят откривателите, е значим стадий в разбирането на странните сърцевини на тези рискови обекти.
" Потвърждаването на съществуването на кварковите ядра вътре в неутронните звезди беше една от най-важните цели на физиката на неутронните звезди, като тази опция за първи път е позволена преди към 40 години ", споделя теоретичният физик Алекси Вуоринен от Хелзинкския университет.
Неутронните звезди са много странни. Те в действителност са мъртви - остатъци от солидни звезди, които биха имали сред 8 и 30 пъти по-голяма маса от Слънцето. Когато тези звезди се трансфорат в свръхнова, по-голямата част от тяхната маса се взривява в космоса; останалото ядро се събира в необикновено компактен обект.
Получените неутронни звезди могат да варират сред към 1,1 и 2,3 слънчеви маси, събрани в плътна дребна сфера с диаметър единствено сред 10 до 20 километра.
Когато възникне сривът на ядрото при свръхновата, протоните и електроните в атомите, които съставляват обекта, се компресират в неутрони и неутрино. Неутрино заобикалят, оставяйки неутроните при такива условия на високо налягане, че те се сливат, което прави неутронната звезда всъщност едно огромно ядро, с компактност над 100 трилиона пъти по-голяма от материята в основата на ядрото. Очаква се обаче плътността да се усилва, колкото по-дълбоко отивате, и тук идва концепцията за ядро от кваркова материя. Кварките са съществени субатомни частици, които се комбинират и образуват композитни частици като протони и неутрони.
В продължение на няколко десетилетия астрономите допускаха, че при задоволително висока топлота и компактност неутроните се разпадат още повече на съставните им кварки, създавайки нещо като кваркова чорба.
Наистина е мъчно да разберем какво има вътре в неутронна звезда. Така конфликтът през август 2017 година беше доста трогателен за астрономите, защото методът, по който двете звезди се трансформираха, приближавайки се до толкоз една до друга, че да се деформират гравитационно, може да разкрие информация за тяхната вътрешна конструкция.
Вуоринен и неговият екип са употребявали този сигнал от гравитационна вълна, дружно с новите теоретични резултати от физиката на частиците, с цел да проведат своето проучване. Те разкрили, че неутронните звезди към горната граница на масата на такива обекти - минимум 2 слънчеви маси - демонстрират характерности за съществуването на голямо ядро от кваркова материя, повече от половината от целия диаметър на неутронната звезда.
Откриването на кваркова материя вътре в неутронни звезди не би било просто необикновено единствено по себе си - може да ни помогне да научим повече за най-ранните моменти от нашата Вселена. Космолозите считат, че за няколко микросекунди, тъкмо след Големия гърмеж, прочут като епохата на кварките, Вселената е била изпълнена с гореща чорба от кварково-глюонна плазма, която бързо се слива в адрони.
В наши дни можем да открием кваркова материя единствено за малко при опити, само че някои солидни неутронни звезди също могат да я имат.