Een x-ray pulsar in een supernova-restant.Afbeelding: X-ray: NASA/CXC/Univ. van Manitoba/H. Kumar et al, Optisch: DSS, Infrarood: NASA/JPL-Caltech, Radio: NSF/NRAO/VLA
Misschien heb je een vrij rigide begrip van de manier waarop dingen moeten kijken, op het meest elementaire niveau. Het moet een kern die is cirkelde door elektronen. De kern moet hebben protonen en neutronen, in elk van die wonen drie quarks.
Maar het experiment en theorie bewezen hebben een eigenzinnig karakter aan de meest elementaire vorm van materie. Keer op keer, de grootste botsers lijken te hebben gemaakt uit bij zulke hoge temperaturen dat de quarks dienen als fundamentele eenheid in plaats van atomen. Misschien is deze zaak zou kunnen bestaan in het midden van neutronensterren, en zou een stuk minder vreemd dan wetenschappers denken.
Er zijn zes varianten van de quarks—de up en down quarks waaruit protonen en neutronen, dan vier zwaardere dat make-up vreemder deeltjes, met inbegrip van de vreemde quarks. Sommige wetenschappers, zoals Edward Witten, hebben wiskundige bewijs dat als je genoeg up, down en strange quarks samen, de daaruit voortvloeiende uit zou liever deze quark-op basis van de staat om de atomic.
Een nieuw artikel gepubliceerd door een team van de Universiteit van Toronto brengt dit idee verder. “Fysici op zoek geweest naar SQM voor decennia,” de onderzoekers vertelde Phys.org. “Uit onze resultaten, veel zoekopdrachten zijn op zoek in de verkeerde plaats.”
Hun berekeningen stellen dat het misschien een vreemde quarks zijn niet vereist voor quark-gebaseerde materie te bestaan. Misschien, zo lang als de gezamenlijke massa van de quarks is zwaarder dan de zwaarste elementen in het periodiek systeem, de materie de voorkeur te bestaan in een staat van uitsluitend up en down quarks. Een dergelijke zaak kan eventueel bestaan in neutronensterren, de ongelooflijk dichte stellaire lichamen gedacht te worden gemaakt van neutronen. Het team publiceerden hun resultaten onlangs in Physical Review Letters.
Deze nieuwe vorm van vreemd minder quark materie is slechts een vermoeden. Een onderzoeker niet in het onderzoek betrokken, Kent State University associate professor Veronica Dexheimer, vertelde Gizmodo dat het werk is het onverwachte en dat de wiskunde controles uit. Maar ze wijst erop dat de onderzoekers ook een paar valkuilen waar hun theorie kan verschillen van de meer algemeen aanvaarde ideeën. Het zou de afwijzing van een meer standaard begrip van neutronensterren, dat zij een buitenste schil van de quarks opgesloten in neutronen, bijvoorbeeld.
“Meer onderzoek naar het onderwerp is nodig voor het draaien van twee-smaak quark uit in een sterke kandidaat voor wat zich in het binnenste van neutronensterren,” Dexheimer zei.
Misschien is een dergelijke zaak zou kunnen worden gemaakt in een hoge-energie-experimenten door elkaar versmelten van zware atomen, de auteurs suggereren, en misschien zou het nog stabiel.
Of ze bevatten deze quark zaak of niet, neutronensterren houdt vele andere mysteries. Ze glitch, ze breken, ze vol met pasta. Maar in ieder geval zijn ze misschien niet “vreemd.”
[Physical Review Letters]