Kozmik olaylar maddenin temel özelliklerini bize nasıl bildirir?
Brocade Garden: Bu makale astrofizik içindir
Kozmik olaylardan biri olan nötron yıldızı birleşmesinin geniş bir etki alanı vardır ve aynı zamanda kara deliklerin doğuş yollarından biridir! Birleşen iki nötron yıldızının kütleçekim dalgalarının olasılığını ölçmek, maddenin yapısı hakkında bazı temel soruları cevaplayabilir. Birleşme sırasındaki aşırı yüksek sıcaklık ve yoğunluklarda, bilim adamları nötronların kurucu kuarklara ve gluonlarına çözündüğü bir faz geçişi tahmin ettiler. İki uluslararası araştırma ekibi, yerçekimi dalgalarında bu faz değişikliği özelliğinin hesaplama sonuçlarını bildirdi ve araştırmaları Physical Review Letters'da yayınlandı. Maddenin en küçük bileşeni olan kuark, doğada asla tek başına görünmez. Protonlara ve nötronlara daima sıkı sıkıya bağlıdırlar. Ancak, güneş kadar ağır bir nötron yıldızı, ancak Frankfurt gibi bir şehir kadar büyüktür ve çekirdek yoğunluğu çok yüksektir.
Boko Park-Science Popularization: Öyle ki nötron maddesinden kuark maddesine dönüşüm gerçekleşebilir.Fizikçiler bu sürece, suyun sıvı-gaz faz geçişine benzer bir faz geçişi diyorlar. Özellikle, bu tür bir faz geçişi teorik olarak mümkündür Nötron yıldızları, bir atom çekirdeğinden daha yüksek bir yoğunluğa ve güneşin çekirdeğinin sıcaklığının 10.000 katı bir sıcaklığa sahip çok büyük, ultra kararlı bir nesne oluşturmak için birleşirler. Nötron yıldız birleşmelerinden yayılan yerçekimi dalgalarının ölçümü, uzaydaki olası faz değişikliklerinin habercisi olarak kullanılabilir. Faz geçişi, yerçekimi dalgası sinyalinde karakteristik özellikler bırakmalıdır. Frankfurt, Darmstadt ve Ohio'dan (Goethe Üniversitesi / FIAS / GSI / Kent Üniversitesi) araştırma grupları ile Darmstadt ve Wroclaw'dan (GSI / Wroclaw Üniversitesi) araştırma grupları Ekip, bu imzanın nasıl görünebileceğini anlamak için modern bir süper bilgisayar kullandı.
- Nötron yıldızı birleşmesinin bir simülasyonunu hesaplamak için bir süper bilgisayar kullanan farklı renkler, kütle yoğunluğunun ve sıcaklığın birleşme meydana geldikten bir süre sonra ve nesne bir kara deliğe çökmeden önce olduğunu gösteriyor.Kuarkların daha yüksek sıcaklık ve yoğunluğa sahip yerlerde oluşması bekleniyor. Resim: C. Breu, L. Rezzolla
Bu amaçla, çeşitli faz geçişi teorik modelleri kullandılar. Gerçek birleştirmeden sonra daha fazla faz değişikliği meydana gelirse, birleştirilmiş nesnede az sayıda kuark kademeli olarak görünecektir. Goethe Üniversitesi Teorik Astrofizik Profesörü Luciano Rezzolla: Einstein denkleminin yardımıyla, yeni oluşan masif nötron yıldızı kendi ağırlığının altına inene kadar yapıdaki bu ince değişikliğin yerçekimi dalgası sinyalinde bir sapma yaratacağını ilk kez kanıtlamayı başardık. Bir kara delik oluşturarak çökün. Darmstadt'taki Dr. GSI Helmholtzzentrum fur schwerionschung'un bilgisayar modelinde, birleşmeden hemen sonra bir faz geçişi meydana geldi: merkezi nesnenin içinde bir kuark maddesi çekirdeği oluşuyor. Bowen şunları söyledi: Bu durumda, yerçekimi dalgası sinyalinin frekansının önemli ölçüde değişeceğini başarıyla kanıtladık.
Bu nedenle, nötron yıldız birleşmesinin yerçekimi dalgasının faz geçişi için ölçülebilir bir standart belirlenir. Yerçekimi dalgası sinyallerinin tüm detayları akım dedektörleri ile ölçülemez. Ancak, gözlemlenebilir yeni nesil dedektörler ve bize nispeten yakın olan birleşme olayları olacaklar. Bu soruyu yanıtlamak için tamamlayıcı yöntemler. Kuark maddesi iki deney sağlar: GSInın mevcut HADES cihazında ağır iyonlarla çarpışma ve GSInın mevcut antiproton ve iyon araştırma tesisinde (FAIR) gelecekteki CBM dedektörleriyle çarpışma. Sıkıştırılmış nükleer malzeme üretin. Çarpışmada nötron yıldızı birleşmelerine benzer sıcaklıklar ve yoğunluklar üretmek mümkündür. Bu yöntemlerin her ikisi de nükleer madde faz geçişlerinin oluşumu ve temel özellikleri hakkında yeni bilgiler sağlar.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Helmholtz Alman Araştırma Merkezleri Derneği
Referans Dergi Literatürü: "Physics Review Letters"
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.122.061101
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.122.061102
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
