"Nukleare Pasta" bei Neutronensternen: neue Art von Materie gefunden

Ein seltenen Zustand der Materie genannt "nukleare Nudeln" scheint nur in extrem dichten Objekten genannt Neutronensterne existieren, sagen die Astronomen.

Die Kerne der Atome dorthin vollgestopft zusammen so fest, dass sie sich in Mustern vergleichbar mit Nudelformen arrangieren – einige in flachen Platten wie Lasagne und andere in Spiralen wie Fusilli. Diese Formationen sind wahrscheinlich verantwortlich für die Begrenzung der maximalen Drehzahl von diesen Sternen, laut einer neuen Studie.

"Solche Bedingungen sind nur bei Neutronensternen, die dichtesten Objekte im Universum neben schwarze Löcher, erreicht", sagte Astronom José Pons Universität Alicante in Spanien. [Die Top 10 Sterne Geheimnisse immer]

Diese neue Phase der Angelegenheit hatte durch Theoretiker vor Jahren vorgeschlagen worden, aber war nie experimentell verifiziert. Jetzt, Pons und seine Kollegen nutzten die Spin-Raten einer Klasse der Neutronensterne, Pulsare genannt anzubieten den ersten Beweis, dass nukleare Nudeln vorhanden ist.

Pulsare strahlen Licht in ein paar Balken, die wie Strahlen von einem Leuchtturm zu schießen. Da die Pulsare drehen, drehen die Balken ein-und, die Sterne scheinen "pulse" ein- und ausschalten, und Astronomen berechnen, wie schnell die Sterne drehen.

Forscher haben Dutzende von Pulsaren beobachtet, aber Sie haben nie entdeckt man mit Spin länger als 12 Sekunden. "Im Prinzip ist das nicht erwartet. Sollten Sie einige mit größeren Perioden sehen,"sagte Pons SPACE.com. Eine längere Spin würde bedeuten, dass der Stern sich langsamer dreht.

Aber die Nudeln Angelegenheit erklären das Fehlen von Pulsaren bei längerer Spin. Die Forscher erkannten, dass wenn Atomkerne im Inneren der Sterne zu Nudeln Formationen reorganisiert wurden, diese Angelegenheit der elektrische Widerstand von den Sternen erhöhen würde macht es schwieriger für Elektronen durch das Material zu reisen. Das würde wiederum führen, dass die Sterne Magnetfelder, viel schneller als erwartet zu zerstreuen. Im Normalfall verlangsamen Pulsare ihren Spin durch die Ausstrahlung von elektromagnetischen Wellen, wodurch die Sterne Drehimpuls verlieren. Aber wenn die Sterne Magnetfelder sind bereits begrenzt, wie mit Nudeln-Angelegenheit, geschehen würde können nicht sie elektromagnetische Wellen ausstrahlen, da sie stark, also nach unten drehen können nicht.

Dies hält die Pulsare stecken auf eine minimale Schleuderdrehzahl oder eine maximale Spin-Periode.

"Diese Verbindung zwischen dem beobachtenden astronomischen Effekt, der die Existenz dieses obere Drehbeschleunigung Zeit Limit, mit dem Bedürfnis nach dieser Schicht in die innere Kruste, die Verbindung zwischen Beobachtungen und Theorie macht," sagte Pons.

Neutronensterne bilden sich, wenn massereiche Sterne am Ende ihres Lebens und Benzin für die Kernfusion. Diese alternden Sternen explodieren in Supernovae, ihre Kerne in kleine, Dichte Objekte ausblenden. Die daraus resultierenden Massen sind in der Tat, so dicht, dass normale Atome nicht mehr existieren können. Stattdessen verschmelzen Protonen und Elektronen im Wesentlichen, Herstellung von Neutronen sowie leichte Teilchen namens Neutrinos. Das Endergebnis ist ein Neutronenstern, dessen Masse 90 Prozent Neutronen ist.

In diesen Sternen Krusten, die gefunden wurden, werden Milliarden mal stärker als Stahl, normalen Atomkerne aus Protonen und Neutronen können bestehen, wenn auch dicht gequetscht, und dies ist, wo die neuen Pasta-Formationen erscheinen.

In normaler Materie ist die Trennung zwischen Kernen riesig (relativ gesehen), wie positiv geladenen Atomkerne nicht zu nahe beieinander. "Aber bei Neutronensternen, sehr verpackt darum und Kerne so nah beieinander, die sie fast berühren sind," Pons sagte. " "Es ist wie eine riesige, riesige Kerne, eine riesige Kontinuum."

Die Forschung wurde in der Fachzeitschrift Nature Physics 9 Juni veröffentlicht.

Wurde diese Geschichte von SPACE.com, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt. Folgen Sie Clara Moskowitz auf Twitter und Google +. Folgen Sie uns @Spacedotcom, Facebook und Google +.