Kosmiczne ‘jądrowe makarony’ mogą być dziwniejsze niż pierwotnie sądzono

skorupy gwiazd neutronowych — kosmiczni kuzyni czarnych dziur — posiadają dziwną formę materii znaną jako ‘jądrowe makarony’.”

naukowcy odkryli, że nuklearny makaron może być jeszcze dziwniejszy niż wcześniej sądzono, tworząc defekty, które łączą kawałki w złożone, nieuporządkowane kształty. Ten złożony makaron jądrowy może ostatecznie zniszczyć potężne pola magnetyczne widziane z gwiazd neutronowych, twierdzą naukowcy.

gwiazda neutronowa, podobnie jak czarna dziura, jest pozostałością po gwieździe, która zginęła w katastrofalnej eksplozji znanej jako supernowa. Gwiazdy neutronowe są zazwyczaj małe, o średnicy około 12 mil (19 kilometrów), ale są tak gęste, że masa gwiazdy neutronowej może być taka sama jak masy Słońca. Kawałek gwiazdy neutronowej wielkości kostki cukru może ważyć nawet 100 milionów ton, co czyni gwiazdy neutronowe najgęstszymi obiektami we wszechświecie poza czarnymi dziurami.

w podstawie skorupy gwiazd neutronowych jądra atomów są tak ciasno ściśnięte, że protony i neutrony układają się we wzory podobne do makaronów. Czasami nuklearny makaron jest w prętach jak spaghetti, płaskich arkuszach jak lasagne lub spiralach jak fusilli.

atomowy makaron został zaproponowany przez teoretyków lata temu. W 2013 roku naukowcy eksperymentalnie wykryli dowody na to, że ta dziwna Faza materii faktycznie istnieje.

wcześniejsze badania sugerowały, że makaron jądrowy utrudnia przewodzenie ciepła i energii elektrycznej przez gwiazdy neutronowe. To z kolei sprawiłoby, że pola magnetyczne gwiazd neutronowych rozpraszałyby się znacznie szybciej niż oczekiwano. Przy niższym polu magnetycznym gwiazdy neutronowe emitowałyby mniej energii w Przestrzeń Kosmiczną, utrzymując je na dłużej. Naukowcy odkryli ostatnio, że brakuje wolno wirujących gwiazd neutronowych. Wskazywało to na obecność nuklearnego makaronu.

jednak wcześniejsza analiza właściwości tego nowego stanu materii zakładała, że makaron jądrowy przybrał doskonałe, proste kawałki. Ale teraz naukowcy odkryli, że nuklearny makaron może tworzyć bardziej złożone, nieuporządkowane kształty.

“staramy się określić coraz bardziej szczegółowe właściwości ekstremalnie gęstych materiałów egzotycznych w gwiazdach”, powiedział główny autor badań Charles Horowitz, fizyk z Indiana University w Bloomington.

ponieważ naukowcy nie mają możliwości stworzenia materii gwiazdy neutronowej na Ziemi, opierali się na komputerowych symulacjach makaronu jądrowego. Udział w nich wzięło prawie 410 000 nukleonów-czyli protonów i neutronów, cząstek tworzących jądra atomowe.

” nasze symulacje nuklearne obejmują więcej nukleonów niż jakakolwiek poprzednia praca ” -powiedział Horowitz.

badacze odkryli, że kawałki makaronu atomowego w kształcie lasagny mogą tworzyć długotrwałe wady w kształcie korkociągów, które łączą te arkusze.

“od lat próbuję wyobrazić sobie gwiazdy neutronowe jako światy geologiczne z różnymi rodzajami skał jądrowych, wad, gór” – powiedział Horowitz. “Następnie jedna z symulacji dynamiki molekularnej znalazła błąd — wadę w regularnie doskonałych kształtach makaronu, która utrzymywała się przez bardzo długi czas.”

te zniekształcone kawałki makaronu jądrowego mogą sprawić, że gwiazdy neutronowe będą jeszcze mniej przewodzące ciepło i elektryczność niż idealne kawałki makaronu jądrowego, które wcześniej były modelowane. Może to tłumaczyć widmo światła z układu MXB 1659-29, który posiada gwiazdę neutronową.

“rentgenowskie obserwacje chłodzenia skorupy neutronowo-gwiazdowej mogą dostarczyć informacji o egzotycznych fazach makaronu zakopanych kilometr pod powierzchnią” – powiedział Horowitz. “Obserwacje te mogą następnie stwierdzić, czy makaron jest nieuporządkowany i ma niskie przewodnictwo elektryczne i cieplne.”

istnienie złożonego, nieuporządkowanego makaronu jądrowego “może nam opowiedzieć o losach ogromnych pól magnetycznych w gwiazdach neutronowych, które mogą być bilion lub więcej razy silniejsze niż pole ziemskie” – powiedział Horowitz. “Jeśli przewodność jest niska, wielkie prądy elektryczne wspierające pola mogą rozproszyć się za około milion lat.”

naukowcy szczegółowo omówią swoje wyniki w nadchodzącym numerze czasopisma Physical Review Letters.

Śledź nas @Spacedotcom, Facebook i Google+. Oryginalny artykuł na Space.com.

najnowsze wiadomości

{{ articleName }}

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.