En ağır nötron yıldızları egzotik çekirdeklere sahip olabilir

Fizik aşırı derecede tuhaflaşıyor. Astrofizik genellikle çok büyük enerjilerle ilgilenir – büyük enerjiler, büyük yerçekimi ve pek çok şey. Öte yandan, kuantum mekaniği genellikle son derece küçük kuarklar ve insan gözüyle tamamen görülemeyen diğer parçacıklarla ilgilenir. Şimdiye kadar, onlarca yıllık denemeye rağmen, bu iki karşıt teoriyi birleştiren büyük bir birleşik teori (veya başka herhangi bir teori) yoktur. Olayı daha da ilginç kılan ise, Çin Bilimler Akademisi’nin Mor Dağ Gözlemevi’nden bir ekibin, evrendeki büyük uzuvların en uç örneklerinden biri olan nötron yıldızlarının iç çekirdeklerinin bir çeşit yıldızdan oluşabileceği fikrini öne sürmesi. bir “çorbanın” parçası olan küçük parçacıklar Kuantum mekaniği buna garip kuark diyor.

Garip kuarklar, parçacık fiziğinin Standart Modelinde bulunan altı tür kuarktan biridir. Charm, Up ve Bottom dahil olmak üzere diğer birçok kuarkla eşleştirilir. Bu kuarkları gerçek hayatta incelemek genellikle zordur, çünkü bir kez oluştuktan sonra ölçülebilecekleri bir noktaya kadar dağılırlar.

Bununla birlikte, nötron yıldızları, evrendeki en yoğun malzemelerden bazılarından oluşur. Genellikle bir yıldızın yakıtı bittiğinde ve kendi üzerine çöktüğünde oluşurlar. Bu olay bazen bir kara delik oluştururken bazen de yıldızın kütlesine bağlı olarak bir nötron yıldızı meydana getirir.

Yaratılışlarını çevreleyen heyecan verici fizik nedeniyle, nötron yıldızları hakkında çok fazla veri toplandı. Bunlar, ikili nötron yıldızı birleşmelerinden gelen yerçekimi dalgalarını, kütlelerini ve yarıçaplarını içerir. Tüm bu veriler, CAS’taki araştırmacı tarafından bir forma dolduruldu ve bu formun başka bir kısmı onlara garip bir kuark sonucu verdi. Bu kısım kuantum dinamiğidir.

Daha çok QCD olarak bilinen kuantum renk dinamiği, kuarkların birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğini inceleyen parçacık fiziğinin bir dalıdır. Yıllar boyunca pek çok ampirik kanıt topladım, ancak uzman olmayan çoğu kişi için kafalarını karıştırmak hala zor. Bunun önemli bir kısmı, bilim adamlarının fiziğin dört temel kuvvetinden biri olan güçlü nükleer kuvvetten sorumlu olduğuna inandıkları renk kuvveti olarak bilinir.

Araştırmacılar, “durum denklemi” olarak bilinen ve maddenin “hadronik”ten (yani nötronlar, protonlar ve elektronlardan oluşan normal madde) kuark maddesine ne zaman geçtiğini belirlemeye yardımcı olan başka bir dizi hesaplamayı kontrol etmek için QCD’yi kullandılar. Hadronlar genellikle aynı kuarklardan yapılır, ancak yeterince yüksek basınçlarda, bu kuarkları bir arada tutan bağlar, hadronları oluşturmak için parçalanır. Yeni araştırmaya göre, nötron yıldızlarının içindeki basınç bu seviyeleri aşıyor ve iç çekirdeklerinin tamamen kuarklardan oluşmasına neden oluyor. Bu kuark çekirdeklerinin çapı bir kilometreye kadar çıkabilir.

Bu, astrofiziğin aşırı doğasının ve nötron yıldızları gibi büyük fenomenlerin garip kuarklar gibi son derece küçük fenomenlerle nasıl güçlendirilebileceğinin bir başka örneğidir. Evreni daha iyi anlamamıza yardımcı olacak aşırı fiziğin işaretleri olarak parlamaya devam ettikleri için nötron yıldızları hakkında öğrenilecek daha çok şey var.

Daha fazla bilgi edin:
Çin Bilimler Akademisi – Egzotik kuark madde çekirdeklerinin nötron yıldızlarında var olması muhtemeldir.
Han ve ark. – 0.98MTOV’dan daha yüksek kütlelere sahip nötron yıldızlarında yeni bir durumun makul varlığı
UT Astronomi Jargonu 101: Nötron Yıldızı
UT – Hızlı bir radyo patlamasıyla eşleşen nötron yıldızlarının çarpışmasından kaynaklanan yerçekimi dalgaları

Ana resim:
Sanatçının bir nötron yıldızı tasviri.
Kredi – Pixabay / Kamu malı