Sciencemag.cz
Doporučujeme
Neutronové hvězdy jsou extrémní objekty, do jejichž nitra nevidíme. S poloměrem kolem 12 kilometrů mohou mít více než dvojnásobnou hmotnost než Slunce. Hmota v nich je nacpána až pětkrát hustěji než v atomovém jádře; spolu s černými dírami jde o vůbec nejhustší objekty ve vesmíru.
Za extrémních podmínek může hmota v neutronových hvězdách zřejmě nabývat exotických stavů (viz např. teorie o kvarkových hvězdách apod.). Podle jedné z hypotéz se stavební kameny atomových jader – protony a neutrony – formují do tvaru destiček a provázků, podobně jako lasagne nebo špagety, označují se proto za „jaderné těstoviny“ (nuclear pasta).
Vědci Technické univerzity v Darmstadtu a Institutu Nielse Bohra v Kodani nyní přišli s novým teoretickým přístupem ke zkoumání stavu jaderné hmoty ve vnitřní kůře neutronových hvězd. Ukázali, že neutrony i protony mohou odkapávat (drip out) z atomových jader a jaderné těstoviny tímto způsobem stabilizovat.
Vnější kůra neutronové hvězdy není tak hustá jako ve větší hloubce, stále se v ní nacházejí i atomová jádra. S rostoucí hustotou vzniká v atomových jádrech přebytek neutronů (elektrony jsou přitlačovány k protonům za vzniku neutronů; základní mechanismus vytvářející neutronovou hvězdu). Neutrony pak mohou z jader odkapávat a atomová jádra v důsledku toho plavou v jakési neutronové omáčce.
Až potud by měla na věc existovat mezi odborníky shoda. Autoři studie se nyní soustředili na otázku, zda z jader mohou odkapávat také protony. Vypočítal stav jaderné hmoty za podmínek v kůře neutronové hvězdy: její energii jako funkci podílu protonů.
„Vědcům se podařilo prokázat, že protony ve vnitřní kůře odkapávají i z jader. Odkapávání protonů tedy skutečně existuje. Tato fáze tvořená protony koexistuje s neutrony a navíc podporuje existenci jaderných těstovin. Díky protonům nasypaným do omáčky mohou nukleony lépe existovat ve tvaru špaget a lasagní,“ praví průvodní tisková zpráva.
J. Keller et al, Neutron Star Matter as a Dilute Solution of Protons in Neutrons, Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.232701
Zdroj: Technische Universitat Darmstadt / Phys.org
