Kosmisk “Kärnpasta” kan vara främling än vad som ursprungligen trodde

skorporna av neutronstjärnor — kosmiska kusiner av svarta hål — har en konstig form av materia som kallas “kärnpasta.”

nu har forskare funnit att kärnpasta kan vara ännu konstigare än tidigare trott och bilda defekter som binder ihop bitar i komplexa, oordnade former. Denna komplexa kärnpasta kan i slutändan döma de kraftfulla magnetfälten som ses från neutronstjärnor, säger forskare.

en neutronstjärna, som ett svart hål, är en rest av en stjärna som dog i en katastrofal explosion som kallas en supernova. Neutronstjärnor är vanligtvis små, med diametrar på cirka 12 miles (19 kilometer) eller så, men de är så täta att en neutronstjärnas massakan vara ungefär densamma som solens. En bit av en neutronstjärna storleken på en sockerbit kan väga så mycket som 100 miljoner ton, vilket gör neutronstjärnor till de tätaste föremålen i universum förutom svarta hål.

i basen av skorporna av neutronstjärnor blir atomkärnorna ihop så tätt att protoner och neutroner ordnar sig i mönster som liknar pastaformer. Ibland kommer kärnpasta i stavar som spagetti, platta lakan som lasagne eller spiraler som fusilli.

Kärnpasta hade föreslagits av teoretiker år sedan. År 2013 upptäckte forskare experimentellt bevis för att denna udda fas av materia faktiskt existerar.

tidigare forskning föreslog att kärnpasta skulle göra det svårare för värme och el att leda genom neutronstjärnor. Detta skulle i sin tur göra att magnetfälten hos neutronstjärnor försvinner mycket snabbare än väntat. Med ett lägre magnetfält skulle neutronstjärnor utstråla mindre energi i rymden och hålla dem snurrande längre. Forskare fann nyligen att det finns en brist på långsamma neutronstjärnor. Detta antydde närvaron av kärnpasta.

men tidigare analys av detta nya tillstånd av materiens egenskaper antog att kärnpasta tog på sig perfekta, enkla bitar. Men nu har forskare funnit att kärnpasta kan bilda mer komplexa, oordnade former.

“vi försöker bestämma allt mer detaljerade egenskaper hos extremt täta exotiska material i stjärnor”, säger lead study författare Charles Horowitz, en fysiker vid Indiana University i Bloomington.

eftersom forskarna inte har något sätt att skapa neutronstjärnmaterial på jorden, förlitade de sig på datorsimuleringar av kärnpasta. Dessa involverade nästan 410 000 nukleoner — det vill säga protoner och neutroner, partiklarna som utgör atomkärnor.

“våra kärnpasta-simuleringar involverar mer nukleoner än något tidigare arbete”, sa Horowitz.

utredarna fann att lasagne-arkliknande bitar av kärnpasta kunde bilda långlivade defekter formade som korkskruvar som förbinder dessa ark.

“jag har försökt i flera år att föreställa mig neutronstjärnor som geologiska världar med olika typer av kärnstenar, fel, berg”, sa Horowitz. “Sedan hittade en molekyldynamiksimulering ett misstag-en defekt i de annars regelbundet perfekta pastaformerna som kvarstod under mycket lång tid.”

dessa missformade bitar av kärnpasta kan göra neutronstjärnor ännu mindre ledande för värme och El än de perfekta bitarna av kärnpasta som tidigare studier hade modellerat. Detta kan förklara spektrumet av ljus från systemet MXB 1659-29, som har en neutronstjärna.

” röntgenobservationer av neutronstjärnskorpkylning kan ge information om exotiska pastafaser begravda en kilometer under ytan,” sade Horowitz. “Dessa observationer kan sedan berätta om pastan är störd och har låga elektriska och termiska konduktiviteter.”

förekomsten av komplex, oordnad kärnpasta “kan berätta ödet för de enorma magnetfälten i neutronstjärnor, som kan vara en biljon eller flera gånger starkare än jordens fält,” sade Horowitz. “Om konduktiviteten är låg kan de stora elektriska strömmarna som stöder fälten försvinna på ungefär en miljon år.”

forskarna kommer att beskriva sina resultat i ett kommande nummer av tidskriften Physical Review Letters.

Följ oss @Spacedotcom, Facebook och Google+. Originalartikel om Space.com.

Senaste nytt

{{ articleName }}

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.