Eine simulation der Kollision der Neutronen starsGraphic: C. Breu, L. Rezzolla
Wissenschaftler träumt Wege zu erforschen, die Natur des Universums die kleinste bits—die quarks—durch die Beobachtung von extrem dichten Neutronensternen, schlug in jeder anderen.
Teilchen-Beschleunigern in der Schweiz und auf Long Island, New York, haben jeder für sich Beweise für eine völlig neue form der Materie, die quarks, sondern eher als Atome sind, sind die grundlegende Einheit. Aber die Wissenschaftler denken, dass Neutronenstern-Kollisionen sollten auch produzieren diese Art von Materie und denken, dass Sie vielleicht in der Lage sein, es mit Gravitationswellen-Detektoren.
“Wir wollen einen eigenständigen Weg zu sehen, quark Materie,” Veronica Dexheimer, assistant professor in Physik an der Kent State University, sagte Gizmodo.
Materie ist in der Regel aus Atomen, die wiederum aus Elektronen, Protonen und Neutronen; die Protonen und Neutronen sind ihrerseits aus quarks. Aber bei high-genug, Energien und drücke, egal, geht durch eine phase des übergangs in quark-Materie und quark-gluon-plasma, in dem die Bestandteile der Protonen und Neutronen, den quarks—nicht mehr auf die Atome und werden die kleinsten Komponenten der Materie.
In der Regel Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler quark-Materie in Beschleunigern durch zuschlagen der Atome zusammen, bei hohen Energien. Aber Sie würden denken, dass die unglaubliche Energie der kollidierenden Neutronensterne, stellare Leichen so Massiv wie die Sonne, aber nur ein paar Meilen quer—schaffen würde, diese Art von Materie auch.
Wissenschaftler angekündigt, die erste aufgezeichnete Instanz von zwei Neutronensternen zuschlagen gemeinsam im August 2017, ein Ereignis erlebt, über die Wellen in der Raumzeit, sogenannten Gravitationswellen, dass Sie produziert werden. Zwei neue Beiträge veröffentlicht in dieser Woche in der Zeitschrift Physical Review Letters verwenden Computersimulationen, um vorherzusagen, zwei Möglichkeiten zu beobachten, quark-Materie produziert, während der Neutronenstern-Kollisionen, basierend auf wie es auf Sie wirkt das Gravitationswellen-signal.
Ein Papier von Forschern in Deutschland, sowie Dexheimer, schlägt vor, dass die kollidierenden Neutronensternen wäre ein anders geformtes Gravitationswellen-signal mit einer unterschiedlichen phase nach der Neutronensterne verschmelzen anders als die Theorie vorhersagt. Das würde das Ergebnis von quark-Materie bilden etwas allmählich in der gesamten Kollision, bevor das ganze system kollabiert in ein Schwarzes Loch.
Ein weiteres Papier aus einem internationalen team von Forschern schlägt vor, dass die Kollision sofort bildet einen Kern aus quark-Materie in den Mittelpunkt. Dies würde bewirken, dass die Gravitations-Wellen oszillieren mit höher als erwarteten Frequenzen nach der Fusion.
Ich fragte ein Autor aus jedem Papier, was Sie dachte an die anderen Forschungs -, und beide im wesentlichen das Gefühl, dass Sie vertreten zwei verschiedene, kompatible Wege zu suchen für ein ähnliches Phänomen.
Beide teams haben die gleichen Voraussetzungen, um Ihre Beobachtungen, die Sie benötigen-upgrades zur Gravitationswellen-Observatorien wie die US-amerikanischen LIGO-und Europa-basierten Jungfrau. “Im Grunde brauchen wir eine höhere Empfindlichkeit der Detektoren bei hohen Frequenzen, und wir brauchen ein besonders Ereignis schließen”, sagte Andreas Bauswein, Physiker am GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research in Darmstadt, Deutschland. Diese Ereignisse werden müssten, so nah, wenn nicht näher als die August 2017 Ereignis, das nahm Platz 40 megaparsecs (130 Millionen Lichtjahre) von der Erde.
Nun, die Wissenschaftler haben tatsächlich beobachteten Gravitationswellen von kollidierenden schwarzen Löchern und Neutronensternen, die Spannung liegt in dem, was diese Wellen können uns über die Natur unserer seltsamen Universum.
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