Estel de quarks

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Imatge de raigs X de 3C58, on es podria localitzar un estel d'aquest tipus.

Un estel de quarks o estrella de quarks, també conegut com a estel estrany és un tipus hipotètic d'estel exòtic compost per matèria de quark o matèria estranya. Es tracta d'una fase de la teòrica matèria degenerada que es formaria dins d'un estel de neutrons particularment massiu.

Teoria[modifica | modifica el codi]

Imaginada pel físic americà Edward Witten, fou teoritzada pels polonesos, Pavel Haensel i Julian Zdunik, i per l'astrofísic francés Richard Schaeffer. Aquest tipus d'estel hauria de ser molt petit, més inclús que un estel de neutrons, però extremadament dens. Una massa entre una i dues vegades la massa solar estaria continguada en una esfera d'una desena de quilòmetres de diàmetre. Una escorça de materia ordinària envoltaria aquesta «sopa de quarks», com l'anomenen els científics.

En teoria, quan el neutroni d'un estel de neutrons massiu és sotmès a una pressió suficient causada per la gravetat de l'estrella, el neutrons del nucli s'esfondren i fusionen, alliberant els components – quarks amunt i quarks avall. Alguns d'aquests quarks es poden convertir llavors en quarks estranys i formar matèria estranya. Un gra d'aquest nou tipus de matèria consumeix el neutroni de l'interior, transformant l'estel sencer per aquesta transició de fase cap a una densitat de l'ordre d'1 a 2 milions de tones per cm3. L'estel, llavors, es coneix com estel de quarks o estel estrany, semblant a un simple hadró gegant (però lligat per la gravetat més que per la força forta). La matèria de quark és una possible candidata per ser la teòrica matèria fosca, una component de moltes de les teories cosmològiques.[1][2]

Estel estrany[modifica | modifica el codi]

Investigacions recents teoritzen amb la trobada de mecanismes per mitjà dels quals els estels de quark amb strangelets podrien disminuir les densitats i el camp elèctric d'objectes de les expectatives teòriques prèvies, causant que aquests estels semblin més —quasi indistingibles—estels de neutrons.[3] Això no obstant, aquest investigadors feren assumpcions fonamentals que conduïren a incerteses en la seva teoria, prou grans perquè el cas no sigui concloent.

Un altre treball teòric [4] afirma que, "Una interfície forta entre la matèria de quark i el buit tindria propietats ben diferents a la superfície d'un estel de neutrons"; i abordant els paràmetres principals com tensió superficial i forces elèctriques que foren negligides en l'estudi original, els resultats mostren que sempre que la tensió de la superfície està per sota d'un valor crític baix, els grans strangelets són inestables a la fragmentació i els estels estranys normalment venen amb escorces de strangelets complexos, anàlegs als dels estels de neutrons.

Observacions[modifica | modifica el codi]

Els estels estranys, són de moment teòrics, però les obervacions de l'Observatori de raigs X Chandra dek 10 d'abril de 2002 permeteren de trobar dos candidats, el PSR J0205+6449, situat al romanent de supernova 3C 58 i RX J1856.5-3754,[5] que foren classificats anteriorment com estels de neutrons. Les observacions, això no obstant, revelen que són més petits i freds que els estels de neutrons. Això no obstant, aquestes observacions i deduccions no són concloents.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. «Cosmic separation of phases». Physical Review D, 1984, pàg. 272–285. Bibcode: 1984PhRvD..30..272W. DOI: 10.1103/PhysRevD.30.272.(anglès)
  2. Zhitnitsky, Ariel R «'Nonbaryonic' dark matter as baryonic colour superconductor». Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2003, pàg. 010–010. arXiv: hep-ph/0202161. Bibcode: 2003JCAP...10..010Z. DOI: 10.1088/1475-7516/2003/10/010.(anglès)
  3. Jaikumar, Prashanth; Reddy, Sanjay; Steiner, Andrew «Strange Star Surface: A Crust with Nuggets». Physical Review Letters, 2006. arXiv: nucl-th/0507055. Bibcode: 2006PhRvL..96d1101J. DOI: 10.1103/PhysRevLett.96.041101.(anglès)
  4. Alford, Mark; Rajagopal, Krishna; Reddy, Sanjay; Steiner, Andrew «Stability of strange star crusts and strangelets». Physical Review D, 2006. arXiv: hep-ph/0604134. Bibcode: 2006PhRvD..73k4016A. DOI: 10.1103/PhysRevD.73.114016.
  5. Luminet, Jean-Pierre. «Le destin de l'Univers». fayard, 2006, pàg. 208.(francès)