آیا در برخورد ستاره‌های نوترونی، کوارک متولد می‌شود؟
آیا در برخورد ستاره‌های نوترونی، کوارک متولد می‌شود؟
مجله علمی ایلیاد - زمانی که سوخت یک ستاره‌ی عظیم‌الجثه به اتمام می‌رسد، متلاشی شده و به شکل ابرنواختر درمی‌آید. طی این فرآیند امکان شکل‌گیری ستاره‌های نوترونی نیز وجود دارد. ستاره‌های نوترونی چگالی بسیار بالایی دارند. برای اینکه بدانید چگالی ستاره‌های نوترونی در چه حد است، فرض کنید جرم خورشید در شهری به اندازه‌ی فرانکفورت جمع شود؛ چگالی این جسم فرضی به اندازه‌ی چگالی ستاره‌های نوترونی است.
در سال ۲۰۱۷، امواج گرانشی ناشی از برخورد دو ستاره‌ی نوترونی، بر روی زمین شناسایی شدند. با این حال هنوز گرما و چگالی دو ستاره‌ای که با یکدیگر برخورد کردند و امواج گرانشی تشخیص داده شده را ایجاد کردند، معلوم نیست. از طرف دیگر ستاره‌شناسان نمی‌دانند در اثر برخورد دو ستاره‌ی نوترونی، کوارک‌ها که به‌صورت معمول درون نوترون‌ها گیر افتاده‌اند نیز آزاد شده‌اند یا خیر؟
محققین در پوهانگ کره‌ی جنوبی مدل جدیدی پیشنهاد داده‌اند که می‌تواند پرسش های مطرح شده در بالا را پاسخ دهد. آن‌ها مدل‌های فیزیک هسته‌ای که در چگالی‌های بالا کاربرد ندارند را با روش‌های کاربردی تئوری ریسمان ترکیب کرده‌اند و گذار به کوارک‌های داغ و چگال را تشریح کرده‌اند.
در این مدل جدید از ارتباطات ریاضی مورد استفاده در تئوری ریسمان مانند ارتباط بین سیاه‌چاله‌های پنج‌بُعدی و مواد دارای برهمکنش شدید بهره‌برداری شده است و انتقال فاز بین هسته‌های چگال و کوارک‌ها شرح داده شده است.
از این مدل جدید در شبیه‌سازی‌های کامپیوتری استفاده شده و امواج گرانشی ناشی از برخورد ستاره‌های نوترونی محاسبه شده است و به این ترتیب نشان داده شده است که کوارک‌های داغ و سرد امکان تولید در فرآیند برخورد ستاره‌های نوترونی را دارند.
محققین امیدوارند بتوانند نتایج شبیه‌سازی‌های انجام شده را با امواج گرانشی که در آینده کشف خواهند شد، مقایسه کنند و در نتیجه این مقایسه بتوانند بینش بهتری نسبت به کوارک‌ها در نتیجه برخورد ستاره‌های نوترونی به‌دست بیاورند.
نتایج این مطالعه در مجله‌ی Physical Review X منتشر شده است.