Внутрішня частина мертвої зорі може виглядати як гігантське ядро атома

Якщо це відкриття підтвердиться, воно може переосмислити нейтронні зорі як колосальні атомні ядра, що складаються з екзотичної форми матерії, відомої як "холодна кваркова матерія". На відміну від звичайних атомних структур, холодна кваркова матерія не містить окремих протонів і нейтронів, існуючи виключно у вигляді кварків.

Природа нейтронних зір

Нейтронні зорі виникають, коли масивні зорі, маса яких у 10-20 разів перевищує масу Сонця, вичерпують своє паливо для ядерного синтезу. Подальший колапс ядра зорі після вибуху наднової призводить до утворення нейтронних зір – об'єктів з такою великою щільністю, що цукровий кубик розміром з Землю важив би приблизно 1 мільярд тонн.

Провідний автор дослідження Юнас Няттіля наголшує на важливості кожного спостереження нейтронної зорі, стверджуючи, що воно дозволяє вченим все точніше визначати властивості речовини нейтронних зір. Однак вивчення цієї екзотичної матерії пов'язане з певними труднощами, оскільки нейтронні зорі розташовані на відстані близько 400 світлових років від нас.

І тут в гру вступає симуляція

Щоб змоделювати умови під поверхнею зірок, вчені застосували байєсівський висновок, метод статистичного виведення, використовуючи астрономічні дані та суперкомп'ютери. Дослідження вказує на високу ймовірність існування холодної кваркової матерії в ядрах нейтронних зір.

Моделювання команди також показує, що ймовірність швидких змін стану нейтронних зір, які потенційно можуть призвести до колапсу кваркової матерії і народження чорних дір, становить менше ніж 20%.

Підтвердження існування ядер з кваркової матерії може залежати від майбутнього аналізу, зокрема визначення сили фазового переходу від ядерної матерії до кваркової. Цього можна було б досягти з розвитком детекторів гравітаційних хвиль, достатньо чутливих для виявлення пульсацій у просторі-часі від зіткнень нейтронних зір.

Хоча очікується покращення спостережних даних, уточнення моделей ядер нейтронних зір вимагатиме значних обчислювальних потужностей і часу. Науковці наголошують на необхідності використання мільйонів процесорних годин для порівняння теоретичних передбачень зі спостереженнями та обмеження ймовірності існування ядер з кваркової матерії.