Внутренняя часть мертвой звезды может выглядеть как гигантское ядро атома

Если это открытие подтвердится, оно может переосмыслить нейтронные звезды как колоссальные атомные ядра, состоящие из экзотической формы материи, известной как холодная кварковая материя. В отличие от обычных атомных структур, холодная кварковая материя не содержит отдельных протонов и нейтронов, существуя исключительно в виде кварков.

Читайте на сайте Астрономическая загадка: странный радиосигнал добрался до Земли из-за пределов Молочного Пути

Природа нейтронных звезд

Нейтронные звезды появляются, когда массивные звезды, масса которых в 10-20 раз превосходит массу Солнца, исчерпывают свое топливо для ядерного синтеза. Последующий коллапс ядра звезды после взрыва сверхновой приводит к образованию нейтронных звезд – объектов с такой большой плотностью, что сахарный кубик размером с Землю весил бы примерно 1 миллиард тонн.

Ведущий автор исследования Юнас Няттиля отмечает важность каждого наблюдения нейтронной звезды, утверждая, что оно позволяет ученым все точнее определять свойства вещества нейтронных звезд. Однако изучение этой экзотической материи связано с определенными трудностями, поскольку нейтронные звезды расположены на расстоянии около 400 световых лет от нас.

И здесь в игру вступает симуляция

Чтобы смоделировать условия под поверхностью звезд, ученые применили байесовское заключение, метод статистического вывода, используя астрономические данные и суперкомпьютеры. Исследование указывает на высокую вероятность существования холодной кварковой материи в ядрах нейтронных звезд.

Моделирование команды также показывает, что вероятность быстрых изменений состояния нейтронных звезд, которые могут привести к коллапсу кварковой материи и рождению черных дыр, составляет менее 20%.

Подтверждение существования ядер из кварковой материи может зависеть от предстоящего анализа, в частности, определения силы фазового перехода от ядерной материи к кварковой. Этого можно было бы добиться с развитием детекторов гравитационных волн, достаточно чувствительных для обнаружения пульсаций в пространстве-времени от столкновений нейтронных звезд.

Смотрите также Оказался кислород недостаточный показатель уровня технологического развития инопланетной цивилизации

Хотя ожидается улучшение наблюдаемых данных, уточнение моделей ядер нейтронных звезд потребует значительных вычислительных мощностей и времени. Ученые отмечают необходимость использования миллионов процессорных часов для сравнения теоретических предсказаний с наблюдениями и ограничения вероятности существования ядер из кварковой материи.