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用引力波证明夸克 - 胶质等离子体的存在

时间：2022-04-13 08:25:08 来源：

两种合并中子恒星的计算机模拟的蒙太奇，其中用重离子碰撞的图像混合，以突出天体物理学与核物理学的连接。

合并中子恒星的计算机模型预测了引力波中的新签名，以何时发生这种情况。

中子恒星是宇宙中最密集的物体之一。如果我们的阳光下，它的半径为70万公里是中子星，它的质量将被冷凝成一个半径大约12公里的球形。当两个中子恒星碰撞并合并到超大规模的中子星中时，新物体的核心内的物质变得令人难以置信的热和密集。根据物理计算，这些条件可能导致诸如中子和质子的强子，这是我们日常经验中通常发现的颗粒，溶解在夸克和胶中的组分中，从而产生夸克 - 胶质等离子体。


该仿真显示了红黄色普通物质（大多数中子）的密度。两颗恒星合并极度密集的中心后不久，描绘了夸克 - 胶质等离子体的形成。

2017年，首次被发现合并中子恒星发出可以在地球上检测到的引力波信号。该信号不仅提供了关于重力的性质的信息，而且提供了极端条件下物质的行为。然而，当在2017年首次发现这些引力波时，它们不会超出合并点。

在两个中子恒星后不久合并在新对象的中心的夸克胶质等离子体形成。红色黄色：普通物质，主要是中子。

这是法兰克福物理学家开始的工作的地方。它们模拟合并中子恒星和合并的产物，以探讨从HADRONS到夸克 - 胶质等离子体的过渡的条件以及这将如何影响相应的引力波。结果：在合并物体的寿命的特定，后期阶段，发生了夸克 - 胶质等离子体的相位过渡，并在引力波信号上留下了清晰的特征签名。

来自歌德大学的Luciano Rezzolla教授相信：“与以前的模拟相比，我们在引力波中发现了一种新的签名，可明显更清楚地检测。如果这种签名发生在我们将从未来的中子兼并中获得的引力波中，我们将有明确的证据表明在现有宇宙中创造夸克 - 胶质等离子体。“

参考：“二元合并中的后期重力 - 波浪波签名”由Lukas R. Weih，Matthias Hanauske和Luciano Rezzolla，4月30日4月30日，物理评论信件.DOI：
10.1103 / physrevlett.124.171103


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