Tässä numerossa

Ajankohtaisia

Työelämä

Edunvalvonta

Loimun uutiset

Opiskelijalle

Lyhyesti

kvarkki

Kvarkkiytimien olemassaolon varmistaminen on ollut neutronitähtien tutkimuksen kuumimpia avoimia kysymyksiä jo noin 40 vuotta.

 

Suomalaistutkijat havaitsivat neutronitähtien sisältä uudentyyppistä ainetta

Kaikki tavallinen havaitsemamme aine koostuu atomeista, joiden tiheää, protoneista ja neutroneista koostuvaa ydintä kiertävät kevyet, negatiivisesti varatut elektronit. Hyvin poikkeuksellisissa olosuhteissa, äärimmäisen tiheiden neutronitähtien sisällä, atomit kuitenkin romahtavat kasaan ydinaineeksi.

Tähän asti on ollut epäselvää, romahtaako aine massiivisimpien neutronitähtien ytimissä vieläkin eksoottisempaan olomuotoon: äärimmäisen tiheäksi kvarkkiaineeksi, jossa nukleoneja ei enää ole olemassa. Suomalaisen tutkimusryhmän tutkimuksessa, joka julkaistiin Nature Physics -lehdessä, todetaan näin tapahtuvan. 

Apulaisprofessori Aleksi Vuorisen tutkimusryhmä Helsingin yliopiston fysiikan osastolta ja Fysiikan tutkimuslaitokselta lähestyi kysymystä uudenlaisella lähestymistavalla ja oivalsi, että yhdistämällä hiukkas- ja ydinfysiikan tuloksia astrofysikaalisiin mittauksiin oli mahdollista päätellä neutronitähden sisältämän aineen ominaisuuksia. 

Suomalaisryhmän analyysissä yhdistettiin uusia havaintoja viimeisimpiin teoreettisen hiukkas- ja ydinfysiikan tuloksiin. Näin pystyttiin johtamaan aiempaa tarkempi ennuste neutronitähtiaineen tilanyhtälölle, jolla tarkoitetaan sen paineen ja energiatiheyden välistä relaatiota. Tilanyhtälöllä on myös suhteellisuusteoriasta tuleva yhteys neutronitähtien mahdollisten säteiden ja massojen väliseen relaatioon.

Ryhmään kuuluvat Vuorisen lisäksi tohtorikoulutettava Eemeli Annala samalta fysiikan osastolta sekä kollegansa Tyler Gorda Virginian yliopistosta, Aleksi Kurkela Euroopan hiukkasfysiikan keskus CERN:stä ja Joonas Nättilä Columbian yliopistosta. 

Lähde: Helsingin Yliopisto

Kuva: Jyrki Hokkanen, CSC - IT Center for Science

 

 

 

Anna palautetta

Viesti välitetään sähköpostilla sivuston ylläpitäjille. Sitä ei julkaista.

Anna palautetta

Viesti välitetään sähköpostilla sivuston ylläpitäjille. Sitä ei julkaista.