Исследователи впервые сумели получить эмпирические данные, касающиеся поведения кварков в условиях сверхплотной материи, благодаря наблюдениям за нейтронными звёздами. Это исследование открывает перспективные пути для изучения кварковой материи.
В условиях крайне высокой плотности кварки устанавливают пары подобно тому, как электроны делают это в сверхпроводниках — проявление, известное как цветовая сверхпроводимость. Несмотря на сложности в прямом расчёте силы взаимодействия кварков при данной сверхпроводимости, уже давно установлена её взаимосвязь с давлением в сверхплотной материи.
Научные сотрудники задействовали данные, полученные с рентгеновской обсерватории NICER, а также гравитационно-волновыми детекторами LIGO/Virgo и наземными радиотелескопами. Эти наблюдения позволили определить размеры нейтронных звёзд и природу их деформации при слиянии, подтверждая их статус как самых плотных известных нам объектов во Вселенной.
Проведя статистический анализ собранных данных, учёные определили диапазон возможных давлений для плотностей, специфичных для кварковой материи. Сопоставив полученные значения с теоретическими расчётами давления без учёта эффекта цветовой сверхпроводимости, исследователи впервые установили верхний предел силы цветового сверхпроводящего взаимодействия.
«Теории цветовой сверхпроводимости разрабатываются теоретиками уже более двадцати лет, но только сейчас появились первые эмпирические ограничительные данные на силу спаривания в таких системах», — говорится в исследовании. Этот прорыв открывает новые рубежи в исследованиях физики кварковой материи на основе астрофизических наблюдений за нейтронными звёздами.
Источник: iXBT
