Сенсація

Нейтронні зірки допомагають глибше зрозуміти кваркову речовину

Кваркова речовина – екстремально щільний стан матерії, в якому вона складається з окремих субатомних частинок, які звуться кварками – може існувати в центрах нейтронних зірок. Також вона може бути відтворена на короткі миті в прискорювачах частинок на Землі, таких як Великий адронний коллайдер ЦЕРН. Однак колективна поведінка кваркових частинок насилу піддається математичному опису. У новій роботі дослідники на чолі з Алексі Куркелой (Aleksi Kurkela) з Департаменту теоретичних досліджень ЦЕРН і Університету Ставангера, Новергія, пояснюють, як нейтронні зірки допомогли накласти важливі обмеження на колективну поведінку частинок матерії, які перебувають в цьому екстремальному стані, пише Astronews.

Для опису колективної поведінки частинок кваркової матерії фізики зазвичай використовують рівняння стану, що зв’язують тиск матерії в даному стані з іншими властивостями, які описують цей стан. Однак для кваркової речовини досі не запропоновано єдиного рівняння стану; замість цього вчені змушені описувати стан кваркової матерії лише за допомогою блоків рівнянь. У своїй новій роботі команда Куркели використовувала дані по приливні деформації нейтронних зірок під дією зірок-компаньйонів, отримані за допомогою обсерваторій LIGO і Virgo, для того щоб значно скоротити обсяг цього блоку рівнянь. Таке скорочення обсягу рівнянь, які використовуються для опису стану кваркової речовини, дозволяє накласти суворіші обмеження, в порівнянні з існуючими, на колективні властивості кваркової матерії.

На заключному етапі дослідження автори застосували отримані ними обмеження тепер уже для дослідження властивостей самих нейтронних зірок – і змогли отримати рівняння, що зв’язує розмір і масу нейтронної зірки. Згідно з дослідженнями команди, максимальний радіус нейтронної зірки масою 1,4 маси Сонця становить від 10 до 14 кілометрів.

Дослідження опубліковане в журналі Physical Review Letters.

Підпишіться на групу «СВІДОК» у Facebook

Loading...
Загрузка...