Künstlerische Vision der Fusion zweier Neutronensterne.
Quarkmaterie ist eine extrem dichte Phase der Materie, die durch subatomare Teilchen, sogenannte Quarks, dargestellt wird. Es kann an der Basis von Neutronensternen existieren. Es kann auch im Large Hadron Collider CERN erstellt werden. Das kollektive Verhalten von Quarks ist jedoch schwer zu kopieren.
In einer kürzlich durchgeführten Studie halfen neue Daten von Neutronensternen den Wissenschaftlern, das Massenverhalten dieser extremen Form von Materie stark einzuschränken. Hierzu wurde die aus der ersten Beobachtung von LIGO und Virgo abgeleitete Neutronensterneigenschaft herangezogen. Wir sprechen von Gravitationswellen - einer Welligkeit im Gefüge der Raumzeit, die bei der Verschmelzung von Neutronensternen freigesetzt wird. Diese Eigenschaft beschreibt die Grausamkeit eines Sterns als Reaktion auf Stress, der durch die Anziehungskraft seines Nachbarn verursacht wird. Das heißt, wir sprechen von Gezeitenverformung. Um das kollektive Verhalten einer Quarksubstanz zu beschreiben, sind Physiker es gewohnt, die Zustandsgleichung zu verwenden, die den Druck einer Substanz mit anderen Eigenschaften in Beziehung setzt. Dennoch war es nicht möglich, eine eindeutige Zustandsgleichung für den Quark abzuleiten. Es konnten nur Gruppen solcher Gleichungen erhalten werden. Durch die Einführung der Gezeitenverformungswerte von Neutronensternen konnte die Größe der Gleichungsgruppe drastisch reduziert werden. Dies garantiert strengere Beschränkungen der kollektiven Eigenschaften von Quark- und Kernmaterie bei hohen Dichten.
Nachdem die Forscher neue Schlussfolgerungen gezogen hatten, verwendeten sie diese Grenzen, um die Eigenschaften eines Neutronensterns zu bilden. So konnte eine Verbindung zwischen Radius und Masse hergestellt werden. Es stellt sich heraus, dass der Radius eines Neutronensterns, der 1,4-mal so massereich ist wie die Sonne, 10 bis 14 km betragen sollte.
