"En
neutronstjärna är ett av flera möjliga slut för en stjärna. När en stjärna i
slutet av sitt liv stöter bort sina yttre lager inträffar en
gravitationskollaps då stjärnans kvarvarande inre delar imploderar. Om stjärnan
är så stor att den kvarvarande massan motsvarar 1,4–3 solmassor sker en supernova. Återstoden blir en neutronstjärna som består av tätt packade
neutroner, och övrigt material utspridda rester från supernovan". citat vikipedia.
"En
kvark är inom kvantfysiken en elementarpartikel som tillsammans med en eller
flera andra kvarkar bygger upp den grupp partiklar som kallas hadroner, till
exempel protonen och neutronen. Så vitt man vet idag är kvarkar, tillsammans
med leptoner som elektronen och neutrinon, materiens minsta byggstenar".
citat vikipedia.
Neutronstjärnors kärnor består av materia med de
högsta densiteter som känner till i universum. Dess densitet är som två
solmassor av materia komprimerad inuti en sfär med en diameter på 25 km. Dessa
astrofysikaliska objekt har en gravitation som komprimerar deras kärnor till
densitet som överstiger de hos enskilda protoner och neutroner mångfalt.
Det gör neutronstjärnor till intressanta
astrofysikaliska objekt ur partikel- och kärnfysikers synvinkel. Ett långvarigt
olöst problem är om neutronstjärnors enorma centrala tryck kan komprimera
protoner och neutroner till en ny fas av materia känd som kall kvarkmateria. I
detta exotiska materietillstånd finns inte längre enskilda protoner och
neutroner. Kvarkar och gluoner har befriats från sin instängdhet och kan röra
sig nästan fritt, beskriver Aleksi Vuorinen, professor i teoretisk
partikelfysik vid Helsingfors universitet.
I en ny artikel som nyligen publicerad
Den återstående lilla sannolikheten för att alla
neutronstjärnor ska bestå av enbart kärnmateria kräver att övergången från
kärna till kvark är en stark första ordningens fasövergång, som påminner lite
om den hos flytande vatten som förvandlas till is. Denna typ av snabb
förändring i egenskaperna hos neutronstjärnemateria har potential att
destabilisera stjärnan på ett sådant sätt att bildandet av till och med en
mycket liten kärna av kvarkmateria skulle resultera i att stjärnan kollapsar
till ett svart hål.
Det internationella samarbetet mellan forskare från Finland,
Norge, Tyskland och USA kunde ytterligare visa hur existensen av kvarkkärnor en
dag kan detta antingen helt bekräftas eller uteslutas. Nyckeln är att kunna begränsa
styrkan i fasövergången mellan kärn- och kvarkmateria vilket förväntas vara
möjligt när en gravitationsvågssignal från den sista delen av en binär
neutronstjärnekollision en dag registreras.
Dr. Joonas Nättilä, en av huvudförfattarna till
artikeln, beskriver arbetet som ett tvärvetenskapligt arbete som krävde
expertis från astrofysik, partikel- och kärnfysiker samt datavetenskap. Joonas
Hirvonen, doktorand som arbetar under ledning av Nättilä och Vuorinen, betonar
vikten av högpresterande datorer i arbete som detta.
Inlägget är en sammanfattning av mig av en artikel
från Helsingfors universitet skriven av Aleksi Vuorinen Professor i
institutionen för fysik.
Bild Vikipedia en modell av en neutronstjärna.
