Jádra neutronových hvězd mohou obsahovat exotickou kvarkovou hmotu
Autor: L. Calçada/ESO
Velmi hmotné neutronové hvězdy mohou mít rozměrné jádro tvořené hmotou složenou z kvarků. Vyplývá to ze studie publikované v časopise Nature Physics. Neutronové hvězdy, jejichž vznik je výsledkem exploze supernovy, jsou nejmenší a nejhustější hvězdy ve vesmíru. Zatímco tyto objekty mají typický průměr kolem 20 kilometrů, jejich průměrná hmotnost kolísá mezi 1,4 a 2,2 hmotnostmi Slunce.
Atomická hmota uvnitř neutronové hvězdy, jak známo, se zhroutí do podoby nesmírně husté jaderné hmoty, ve které neutrony a protony jsou společně stlačeny tak těsně, že celá hvězda může být považována za jedno obrovské jádro. Až doposud nebylo jasné, zda se uvnitř jádra hmotné neutronové hvězdy jaderná hmota smrští dokonce na ještě více exotickou látku – tzv. kvarkovou hmotu.
„Potvrzení existence kvarkového jádra uvnitř neutronové hvězdy bylo jedním z nejdůležitějších cílů fyziky neutronových hvězd už od předpokladu, který byl prvně zvažován zhruba před 40 roky,“ říká vedoucí autor studie Aleksi Vuorinen, vědecký pracovník na Department of Physics at the University of Helsinki.
Na základě velkorozměrových počítačových simulací uskutečněných na superpočítačích vědci nebyli schopni rozhodnout osud nukleární hmoty uvnitř neutronových hvězd. Aleksi Vuorinen se svými spolupracovníky proto navrhl nový postup k vyřešení tohoto problému.
Autor: Jyrki Hokkanen, CSC - IT Center for Science
Zjistili, že hmota uvnitř jádra nejhmotnějších stabilních neutronových hvězd přináší mnohem bližší podobnost s kvarkovou hmotou než běžná jaderná hmota. Z jejich výpočtů vyplývá, že v těchto hvězdách průměr jádra identifikovaný jako kvarková hmota může převyšovat polovinu celé neutronové hvězdy.
Nicméně stále ještě máme hodně nejasností přidružených k přesné struktuře neutronových hvězd. „Stále ještě existuje malá avšak nenulová šance, že všechny neutronové hvězdy jsou složeny výhradně z jaderné hmoty,“ říká Aleksi Vuorinen.
„Co jsme schopni udělat, je kvantifikovat, co by tento scénář vyžadoval. Stručně řečeno, chování husté jaderné hmoty by pak vyžadovalo být vskutku specifické. Například rychlost zvuku by musela dosahovat téměř rychlost světla,“ dodává Aleksi Vuorinen.
Zdroje a doporučené odkazy:
[1] sci-news.com
[2] sciencealert.com
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí
O autorovi
František Martinek
Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.
