Будущие наблюдения за подобными слияниями между двумя нейтронными звездами или нейтронной звездой и черной дырой могут коренным образом изменить то, что мы знаем сегодня о свойствах нейтронных звезд, самых плотных звездных объектов во вселенной. Предоставляя детализировал динамическую информацию о свойствах материала этих звезд, такие измерения прольют свет на свой внутренний состав.«В конечном счете они могут ответить на вопрос, составлены ли нейтронные звезды только обычных атомных ядер, или если они содержат более экзотический вопрос в форме плотной deconfined кварковой материи», говорит физик Алекси Вуоринен в Хельсинкском университете.К точному теоретическому пониманию, также
Чтобы быть в состоянии правильно использовать в своих интересах будущие наблюдательные данные, важно что наше теоретическое понимание возможных элементов нейтронного звездного вопроса – плотной атомной энергии и кварковой материи – быть максимально точным.Это – однако, чрезвычайно сложная проблема, поскольку немного первых принципиальных инструментов существуют для изучения такой сильно взаимодействующей среды из-за сложности основной микроскопической теории, Квантовая Хромодинамика (QCD).
Самые важные инструменты, доступные для таких исследований, являются так называемыми chiral эффективными теориями для ядерных взаимодействий, применимых для плазмы и тепловой теории волнения, применимой для deconfined кварковой материи.В их недавней статье Прохладная кварковая материя, изданная в Physical Review Letters 22.7.2016, Aleksi Kurkela (CERN и Университет Ставангера) и Aleksi Vuorinen, смогла выполнить первое точное определение термодинамических свойств плотной кварковой материи при сильных условиях, которые происходят в нейтронных звездных слияниях.Они применили тепловую теорию волнения к высокому уровню, обобщив предыдущую работу, применимую только при нулевой температуре. Это – очень важное развитие, поскольку нейтронные звездные слияния могут засвидетельствовать чрезвычайно высокие температуры, достигнув, возможно, даже 100 MeV или 1.000.000.000.000 K.
Новые результаты позволяют реалистические моделирования с нейтронными звездами, содержащими ядра кварка, и таким образом представляют важный шаг к возможному различению нейтрона и ядер кварковой материи в нейтронных звездах.