Ученые обнаружили экзотическое ядро из кварковой материи в массивных нейтронных звездах

Нейтронные звезды – гигантские космические объекты, которые возникают в результате коллапса звезды в конце ее жизни. Они являются самыми плотными объектами во Вселенной и могут содержать в себе странное ядро из кварковой материи.

Исследовательская группа из Китайской академии наук обнаружила, что экзотическое ядро из кварковой материи, вероятно, существует в массивных нейтронных звездах. Это открытие дает уникальную возможность изучить уравнение состояния плотной материи, в частности переход от адронной к кварковой материи.

Исследователи использовали данные о массе и радиусе нейтронной звезды, гравитационных волнах от слияния двойных нейтронных звезд и теоретических ограничениях из расчетов квантовой хромодинамики. Используя статистический метод, они детально изучили структуру уравнения состояния плотной материи.

Ученые обнаружили, что пиковая структура скорости звука уравнения состояния обычно появляется в задней части, где плотность ниже центральной плотности массивной нейтронной звезды. Такое немонотонное поведение наводило на мысль, что состояние отличается от чистой адронной материи.

Кроме того, ученые нашли подтверждение существования экзотического ядра в нейтронных звездах, более чем в 0,98 раза превышающего самую массивную из них. Количественный анализ показал, что состояние в центре самой массивной нейтронной звезды мягче, чем типичная адронная материя, и вполне вероятно наличие значительного экзотического ядра.

Это открытие имеет большое значение для нашего понимания уравнения состояния плотной материи и происхождения нейтронных звезд. Оно также может иметь практические применения в будущих космических исследованиях.