В конце жизни звезды ядерный синтез прекращается, и возникающего давления уже недостаточно, чтобы противодействовать гравитационной силе. Этот коллапс может привести к образованию нейтронных звезд, состоящих из самого плотного вещества во Вселенной. Однако состав нейтронных звезд был предметом многочисленных споров. Основываясь на наблюдениях за нейтронными звездами и теории квантовой хромодинамики, исследовательская группа под руководством профессора Фань Ичжуна из Обсерватории Пурпурной горы (PMO) Китайской академии наук (CAS) обнаружила, что ядро странной кварковой материи, вероятно, существует в массивном нейтроне. звезды. Наблюдение за этим экзотическим ядром дает уникальную возможность исследовать уравнение состояния (EOS) плотной материи, особенно переход от адронной к кварковой материи. Исследование было опубликовано в Science Bulletin 11 апреля.
|
Исследователи проанализировали данные о массе и радиусе нейтронных звезд, гравитационных волнах от слияний двойных нейтронных звезд и теоретических ограничениях из расчетов квантовой хромодинамики. Воспользовавшись совместной информацией и недавно разработанным статистическим методом, исследователи подробно изучили структуру EOS плотной материи. Они обнаружили, что структура пика скорости звука EOS обычно появлялась сзади, располагаясь при плотности ниже, чем плотность в центре самой массивной нейтронной звезды. Такое немонотонное поведение предполагало отклонение состояния от чисто адронной материи. Кроме того, они нашли подтверждение существования экзотического ядра у нейтронных звезд, которое в 0,98 раза тяжелее самой массивной, на основе апостериорного предположения, которое удовлетворяет как наблюдательным, так и теоретическим ограничениям. Количественный анализ показал, что состояние в центре самой массивной нейтронной звезды мягче, чем типичная адронная материя (даже с гиперонами), и вполне вероятно наличие значительного экзотического ядра (> 1 км).
|