Nové dôkazy potvrdili teórie: Vnútro niektorých špecifických hviezd tvorí exotická hmota
Po čiernych dierach a temnej hmote sa po rebríčku jedných z najvzrušujúcejších záhad vesmíru postupne šplhajú aj neutrónové hviezdy. Najnovšie dôkazy odhaľujú ich exotickú vnútornú štruktúru.
Portál Science Alert priniesol aktuálne veľmi čerstvú štúdiu, ktorá bola zverejnené začiatkom júna v prestížnom žurnále Nature Physics. Samotná štúdia sa zaoberá neutrónovými hviezdami, o ktorých sa už skôr predpokladalo, že ich jadrá tvorí neuveriteľne hustá hmota zvaná „jadrové cestoviny“.
O tejto hmote zloženej z kvarkov a gluónov sa zároveň hovorilo aj v súvislosti s najtvrdším materiálom v celom vesmíre.
Najnovšie merania ale hovoria, že jadrá tých najmasívnejších neutrónových hviezd sú tvorené exotickou hmotou subatomárnych častíc zložených len z kvarkov. Fyzici došli k záveru na základe merania gravitačných vĺn, ktoré sme boli schopní vôbec poprvýkrát zaznamenať ešte len v roku 2015 práve v súvislosti s neutrónovými hviezdami.
Ich závery totižto odhaľujú prekvapujúci fakt. Podľa výpočtov sú jadrá tých najmasívnejších neutrónových hviezd až také husté, že atómové jadrá prestávajú existovať a kondenzujú do čisto kvarkovej hmoty. Vedci tak v tejto súvislosti hovoria o veľmi dôležitom míľniku v porozumení podivných vnútorných štruktúr týchto extrémnych objektov.
Neutrónové hviezdy sa radia k jedným z najextrémnejších objektov vo vesmíre
Neutrónové hviezdy sú totižto naozaj veľmi nezvyčajné a extrémne vesmírne objekty. Ide o pozostatok kedysi majestátnych hviezd, ktorých hmotnosti dosahovali 8 až 30-násobok hmotnosti Slnka. Keď tieto hviezdy prejdú supernovou, väčšina ich hmoty je doslova „vystrelená“ do vesmíru, pričom zostane len ich jadro, ktoré degeneruje do neuveriteľne hustého objektu vplyvom pôsobenia obrovských gravitačných síl.
Tieto výsledne objekty nazývame neutrónové hviezdy, ktorých hmotnosti sa môžu pohybovať od 1,1 po 2,3-násobok hmotnosti Slnka, pričom táto pomerne vysoká hmotnosť je sústredená do tvaru gule s priemerom len 10 až 30 km. Keď dôjde pri supernove k degradácii jadra, protóny a elektróny v atómoch sú komprimované do neutrónov a neutrín.
Neutrína však z objektu uniknú a nechávajú neutróny v podmienkach pod tak vysokým tlakom, že sa navzájom pospájajú, čím sa neutrónová hviezda stáva v podstate jedným veľkým jadrom s hustotou vo vnútri vyše 100 biliónovkrát vyššou ako na povrchu. Čím hlbšie by sme šli do neutrónovej hviezdy, tým vyššia by bola jej hustota pri jadre.
Práve pri tejto analógii vznikla myšlienka, že jadro neutrónovej hviezdy tvoria len kvarky. Ide o základné subatomárne častice, ktoré sa v bežných podmienkach kombinujú a vytvárajú zložené častice, ako sú protóny a neutróny.
Už niekoľko desaťročí astronómovia predpokladali, že za dostatočne vysokého tepla a hustoty sa neutróny rozkladajú ešte ďalej na svoje konštantné kvarky, čím vytvárajú akýsi druh „kvarkovej polievky“, respektíve kvarkovo-gluónovej plazmy.
Gravitačné vlny a pokrok v oblasti teoretickej a časticovej fyziky sa postarali o nové zistenia
Je však skutočne ťažké zistiť, čo sa vo vnútri neutrónových hviezd nachádza. Kolízia dvoch neutrónových hviezd z augusta 2017, ktorých gravitačné vlny boli zachytené a označené ako GW170817, bola pre astronómov veľmi vzrušujúca. Spôsob, akým sa obe hviezdy po kolízii zmenili a navzájom gravitačne deformovali, mohol odhaliť informácie o ich vnútornej štruktúre. Túto zrážku si môžeš pozrieť na videu nižšie.
Tým vedcov použil tieto merania spolu s novými pokrokmi v oblasti teoretickej a časticovej fyziky na vytvorenie svojich zložitých výpočtov. Zistili, že neutrónové hviezdy smerom k svojmu hornému hmotnostnému limitu (najmenej 2-násobok hmotnosti Slnka) vykazujú charakteristiky, ktoré naznačujú prítomnosť obrovského jadra zloženého z kvarkovej hmoty. Výpočty navyše ukázali, že toto jadro tvorí dokonca viac ako polovicu celého priemeru neutrónovej hviezdy.
Jedného dňa možno lepšie pochopíme vznik vesmíru
Tento objav tak nie je fascinujúci len z pohľadu zloženia neutrónových hviezd, ale umožní v budúcnosti lepšie pochopiť vznik nášho vesmíru. Vedci sa totižto domnievajú, že na niekoľko mikrosekúnd hneď po Veľkom tresku, známom ako kvarková epocha, bol vesmír naplnený „horúcou polievkou“ kvarkovo-gluónovej plazmy, ktorá sa rýchlo zhlukovala do hadrónov.
Dnes môžeme pri pokusoch so zrážkami častíc pozorovať kvarkovú hmotu len veľmi krátko. Najnovšie výpočty v prezentovanej štúdii naznačujú, že touto hmotou sú tvorené aj neutrónové hviezdy. Ak teda dokážeme charakterizovať podmienky neutrónových hviezd, za ktorých sa formuje kvarková hmota, mohlo by nám to pomôcť lepšie pochopiť epochu kvarkov, respektíve samotný vznik vesmíru.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Vedci odhalili zvláštny jav pri jednej z najjasnejších hviezd na oblohe. Ovplyvňuje ju neznáma sila
Vedci našli artefakt starý 80 000 rokov. Odhalil, že o minulosti ľudstva sme sa totálne mýlili
Drony prvej pomoci už nie sú len teória. Testy ukázali, že dokážu predbehnúť sanitky
PET fľaše sa menia na prekvapivú zbraň. Vedci hovoria o riešení klimatickej krízy
Vedci odkryli kameň a neverili vlastným očiam. Našli mimoriadne vzácny 2200-ročný poklad
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Náborový príspevok až 5 000 eur a slušný plat: Finančná správa hľadá posily do tímu
Šesť miliónkrát menej ako zrnko soli. Virológ objasnil, prečo sa Kotlár mýli: „mRNA vakcíny nemenia DNA“ (ROZHOVOR)
Ruský dron zasiahol dom v Poľsku. Na incident reaguje i Pellegrini: Slovensko je bezbranné
Vzácna kométa Lemmon čoskoro preletí nad Slovenskom: Tieto dátumy si poznač, vráti sa až o 1 300 rokov
Konsolidácia zasiahne peňaženky všetkých: Minister Kamenický predstavil balík
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Slováci ich autá milujú. Veľká automobilka ukázala svoje auto budúcnosti, ide úplne proti prúdu
- PET fľaše sa menia na prekvapivú zbraň. Vedci hovoria o riešení klimatickej krízy
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Miliónové rakety netreba. Spojenec Západu otestoval ultimátne riešenie proti dronom za pár centov
- Netflix chystá svoju najväčšiu filmovú premiéru roka. Kritici už teraz nešetria chválou
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Veľmoc našla ložisko mimoriadne vzácnej suroviny. Má astronomickú hodnotu
- Nová rana pre vodičov. Ak nemáš splnenú túto podmienku, auto ti na STK neprejde
- PET fľaše sa menia na prekvapivú zbraň. Vedci hovoria o riešení klimatickej krízy
- Krutá daň 1000 jadrových bômb. USA naozaj stavali raketu s hmotnosťou 8 miliónov ton
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Veľmoc našla ložisko mimoriadne vzácnej suroviny. Má astronomickú hodnotu
- Na Slovensko prichádza najlepšie hodnotený seriál celého roka. Ponúkne ho jediná služba
- Európske automobilky sa otriasajú. Šéf Stellantisu poslal Bruselu tvrdý odkaz, čas sa kráti
- Zbraň budúcnosti zlyhala na plnej čiare. Arabi testovali čínsky laser a ostali totálne zarazení
Slovenský export zbraní rastie nebývalým tempom. Rok 2025 môže priniesť 3 miliardy eur
Mapy Google sa v Kórei menia. Citlivé oblasti už nebudú viditeľné
Nový prieskum odhalil trend. Platby kartou a mobilom sa stali štandardom na Slovensku
Prekvapenie: Európske automobilky úspešne plnia prísne emisie EÚ, zaostáva len slávna značka
Nemecký politik chce zrušiť zákaz spaľovacích motorov. Prehliadame vraj dostupnú alternatívu pre spaľováky
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP