Różne

Łączące się gwiazdy neutronowe rzucają światło na materię podstawową

Łączące się gwiazdy neutronowe rzucają światło na materię podstawową


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Czołowi badacze podzielili się swoimi obliczeniami dotyczącymi tego, jak wyglądałaby sygnatura fazowa dwóch łączących się gwiazd neutronowych w fali grawitacyjnej. Pomiar fal grawitacyjnych dwóch łączących się gwiazd neutronowych daje możliwość odpowiedzi na podstawowe pytania dotyczące budowy materii.

ZOBACZ RÓWNIEŻ: SZYBKO CHŁODZĄCE GWIAZDKI NEUTRONOWE USUWA CIEPŁO PRZEZ WYRZUT NEUTRINO

Naukowcy są przekonani, że takie połączenie spowodowałoby niezwykle wysokie temperatury i gęstości, które prawdopodobnie spowodowałyby przejście fazowe, w którym neutrony rozpuściłyby się na ich składniki: kwarki i gluony. Obliczenia oparte na takim zdarzeniu zostały zarysowane przez grupy badawcze z Frankfurtu, Darmstadt i Ohio (Uniwersytet Goethego / FIAS / GSI / Kent) oraz z Darmstadt i Wrocławia (GSI / Uniwersytet Wrocławski) i opublikowane w ostatnim wydaniu Physical Review Letters.

Quarki idą solo

Kwarki nigdy nie są obserwowane same w naturze. Podstawowe elementy budulcowe materii są zawsze ściśle związane wewnątrz protonów i neutronów. Jednak gwiazdy neutronowe o masie równej masie Słońca, ale wielkości fizycznej tak małej jak miasto takie jak Frankfurt, mają jądro tak gęste, że może nastąpić przejście od materii neutronowej do materii kwarkowej.

Zdarzenie to, nazywane przez fizyków przejściem fazowym, jest zasadniczo możliwe, gdy zbiegają się ze sobą gwiazdy neutronowe i tworzą obiekt o gęstości przekraczającej gęstość jąder atomowych io temperaturze 10.000 razy wyższej niż w jądrze Słońca.

Odchylenie sygnału fal oznacza większe rzeczy

Naukowcy sugerują, że pomiar fal grawitacyjnych emitowanych przez łączenie się gwiazd neutronowych może służyć jako przekaźnik możliwych przejść fazowych w przestrzeni kosmicznej. Grupy badawcze wykorzystały superkomputery do obliczenia, jak może wyglądać ta sygnatura.

„Korzystając z równań Einsteina, byliśmy w stanie po raz pierwszy wykazać, że ta subtelna zmiana struktury spowoduje odchylenie sygnału fali grawitacyjnej, aż nowo utworzona masywna gwiazda neutronowa zapadnie się pod własnym ciężarem, tworząc czarny dziura ”, wyjaśnia Luciano Rezzolla, profesor astrofizyki teoretycznej na Uniwersytecie Goethego.

Fizycy czekają na lepszą technologię

Dr Andreas Bauswein z GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung w Darmstadt odkrył, że w ich modelach komputerowych przejście fazowe zachodzi już bezpośrednio po połączeniu - rdzeń materii kwarkowej we wnętrzu obiektu centralnego.

„Udało nam się wykazać, że w tym przypadku nastąpi wyraźna zmiana częstotliwości sygnału fali grawitacyjnej” - mówi Bauswein.

„W ten sposób zidentyfikowaliśmy mierzalne kryterium przejścia fazowego w falach grawitacyjnych podczas łączenia się gwiazd neutronowych w przyszłości”. Nie wszystkie sygnały fal grawitacyjnych można zmierzyć za pomocą obecnej technologii.

Oczekuje się jednak, że staną się one zauważalne wraz z rozwojem technologii. Zaprojektowano dodatkowe eksperymenty, aby odpowiedzieć na inne pytania dotyczące materii kwarków. Jeden z nich polega na zderzaniu ciężkich jonów w istniejącej konfiguracji HADES w GSI oraz w przyszłym detektorze CBM w Ośrodku Badań Antyprotonowych i Jonowych (FAIR).


Obejrzyj wideo: 10 Największych Galaktyk w Kosmosie (Może 2022).