deconfined quark matter

محققان بر اساس تحقیق جدیدی که انجام دادند، احتمال می‌دهند که برخورد ستاره های نوترونی آنها را یک گام به شناخت بیشتر از ماده غیرباریونی نزدیک می‌سازد. برخی از آزمایش‌های پیچیده در فیزیک بنیادی نیاز به انرژی بسیار زیاد و آزمایشگاه‌های بزرگ دارد. حتی آزمایشگاه‌هایی مانند سرن قادر به آزمایش ایده‌هایی که فیزیک‌دانان در مورد توضیح کیهان دارند نیستند.

دو محقق از دانشگاه هلسینکی امیدوار هستند برخورد ستاره های نوترونی بتواند پاسخ دقیقی برای سوالات فیزیک کوانتوم باشد. ستاره های نوترونی بقایای فوق‌العاده متراکم ابرنواختر هستند و جرم آنها چندین برابر جرم خورشید است، و قطری حدوی ۳۰ کیلومتر (۱۹‌مایل) دارند. ستاره‌های نوترونی از ماده تباهیده (ماده‌ای که چگالی آن به بسیار زیاد است، به گونه‌ای که عامل اصلی فشار آن را می‌توان به اصل طرد پاولی نسبت داد) تشکیل شده است. اما هنوز در این که، چه اتفاقی در هسته‌ی آنها رخ می دهد، جای تردید وجود دارد.

محققان، Aleksi Kurkela و Aleksi Vuorinen دو حالت مختلفی را برای این منظور پیش‌بینی کردند، یا امکان تشکیل ستاره های نوترونی از ماده معمولی در شرایط دشوار وجود دارد، و یا اینکه این شرایط، حالات مختلفی از ماده (ماده کوارکی -deconfined quark matter – که آزادانه در حال گردش می‌باشد) را به وجود آورده که تا به حال ندیده‌ایم. در مقاله‌ای که در مجله‌ی فیزیکال ریویولترز منتشر شده، دانشمندان چگونگی تاثیر حالات مختلف هسته را در امواج گرانش، که به هنگام ادغام ستاره های نوترونی و یا برخورد دو سیاهچاله ایجاد می‌شوند، محاسبه کرده‌اند. به زودی، ابزاری مانند لیگو می‌تواند این رویدادها را ثبت کند.

Vuorinen در بیانیه‌ای گفت:

در نهایت، آنها ممکن است به این سوال که آیا ستاره های نوترونی فقط از هسته‌های اتم عادی تشکیل شده، و یا اینکه متشکل از ماده ناشناخته‌ای در قالب ماده متراکم کوارکی هستند، پاسخ دهند.

کوارک « Quark» یک ذره بنیادی و یکی از اجزای پایه‌ای تشکیل‌دهنده ماده است. کوارک‌ها با هم ترکیب می‌شوند تا ذرات مرکبی به نام هادرون را پدید آورند که پایدارترین آن‌ها پروتون و نوترون، اجزای تشکیل‌دهنده هسته اتم هستند. به خاطر پدیده‌ای که به “حبس رنگ” معروف است، کوارک‌ها هیچ‌گاه به صورت انفرادی یافت نمی‌شوند و مستقیما قابل مشاهده نیستند؛ آن‌ها را فقط می‌توان درون هادرون‌هایی مانند باریون‌ها (که نمونه‌های آنها پروتون و نوترون هستند) و مزون‌ها یافت. به همین دلیل بیشتر دانش ما از کوارک‌ها از مشاهدات خود هادرون‌ها نتیجه‌گیری شده‌است.

آنها در این آزمایش ذرات تتراکوارک (کوارک های چهار‌تایی) و پنتاکوارک (کوارک های پنج تایی) را کشف کردند، ولی نتوانستند کوارک های منفرد را پیدا کنند، اما این ماده کوارکی آزاد «deconfined quark matter »، می‌تواند تعیین کند که کدام ماده کوارکی می‌تواند آزادانه در یک نوع پلاسما حرکت کند. این پژوهش ابزار مدل‌سازی برای این ماده کوارکی را، برای رساندن به دماهای بالاتر از صفر مطلق( اغلب به عنوان نقطه شروع استفاده می شود) فراهم می‌کند. این ابزار برای رساندن دمای آن به میلیاردها درجه، به منظور ادغام‌‌سازی برای آزمایش هسته‌های ستاره های نوترونی، لازم است. اکنون نوبت محققان لایگو است که تا آخر این سال، یکی از این اجسام را به هنگام مشاهده، کشف کنند.

 


منبع : gadgetnews.ir