Определены свойства материи при слиянии нейтронных звезд

Это открытие имеет большое значение для глубокого понимания процессов, происходящих при слиянии нейтронных звезд. Результаты данного исследования были опубликованы в престижном журнале Physical Review Letters.

Когда нейтронные звезды сливаются, происходят экстремальные изменения в состоянии ядерной материи. Важно отметить, что в этих процессах происходит образование кварковой материи, где кварки и глюоны становятся свободными и начинают двигаться независимо. Этот феномен играет ключевую роль в понимании происходящих ядерных реакций.

Одним из важных параметров, описывающих данные процессы, является объемная вязкость. Она отражает сопротивление системы изменению плотности и имеет прямое влияние на динамику процессов, происходящих при слиянии нейтронных звезд.

При изучении объемной вязкости кварковой материи ученые применили два теоретических метода: конформную теорию поля, известную как AdS/CFT-соответствие, и теорию возмущений. AdS/CFT-соответствие предполагает, что антидеситтеровское пространство (AdS) эквивалентно миру-границе с четырьмя измерениями, где отрицательная кривизна создает аналог гравитации, а поведение частиц напоминает движение струн.

Интересно, что конформная теория поля в контексте кварковой материи позволяет описывать систему при экстремальных плотностях и температурах, таких как те, что возникают при столкновениях нейтронных звезд. Важно отметить, что в таких условиях взаимодействия между кварками, описываемые квантовой хромодинамикой (КХД), становятся особенно сильными.

Анализ объемной вязкости кварковой материи с использованием различных теоретических подходов позволяет лучше понять ее свойства и поведение в экстремальных условиях, что имеет важное значение для фундаментальной физики и понимания природы материи.

Исследователи пришли к выводу, что метод феноменологической модели, хоть и не может напрямую описывать кварково-глюонную плазму (КХД), все же имеет схожие свойства с ней. Это открывает новые перспективы для понимания структуры и свойств экзотической материи. Однако, теория возмущений, способная описывать КХД напрямую, требует очень высоких плотностей, что ограничивает ее применимость в некоторых случаях.

Подтверждение правильности обоих методов нашло свое отражение в сопоставлении результатов исследований. Отмечено, что объемная вязкость кварковой материи достигает максимума при намного более низких температурах, чем в ядерной материи, что открывает новые горизонты для изучения экзотических состояний вещества. Это новое понимание позволяет глубже проникнуть в природу материи нейтронных звезд и расширить наши знания о процессах, происходящих при их слияниях.

Гравитационные волны - это одно из наиболее захватывающих явлений в космологии, и исследование их свойств может привести к удивительным открытиям. Полученные результаты могут также помочь в интерпретации будущих наблюдений гравитационных волн. Исследователи предполагают, что вязкие эффекты, обнаруженные в данных по гравитационным волнам, могут свидетельствовать о возникновении кварковой материи при слияниях нейтронных звезд. Это открывает новые перспективы для понимания структуры и эволюции нашей Вселенной.

Источник и фото - lenta.ru