Un trou noir tirant sur une étoile à neutrons pourrait-il créer temporairement une étoile de quark?

Peasy facile

Un trou noir tirant sur une étoile à neutrons pourrait-il créer temporairement une étoile de quark?


Je crois qu’une étoile de quark est une étoile hypothétique qui est composée de matière de quark. Si je ne me trompe pas, une traction gravitationnelle encore plus grande qu’une étoile à neutrons serait nécessaire pour briser les neutrons individuels formant une étoile composée de quarks. Pour qu’une étoile à neutrons le fasse, il faudrait tellement plus de masse qu’elle ferait un trou noir avant de devenir une étoile de quark.

Et si une étoile à neutrons était capturée dans un trou noir, pourrait-elle devenir une étoile de quark alors qu’elle était attirée?

hébétudineux

La force gravitationnelle devrait être si forte que l’étoile à neutrons serait déchirée avant d’être vaincue.

Réponses


 Bob Bee

Vous avez posé une question et fait une déclaration. D’abord la déclaration, pour laquelle la réponse est peut-être non. Ensuite, votre question.

La déclaration que vous avez faite était qu’avant de devenir une étoile de quark, l’étoile s’effondrerait dans un trou noir. Cela n’a pas été définitivement calculé ou observé. Donc, non, théoriquement, une étoile de quark pourrait se former si suffisamment de matière était présente, et il y avait une configuration de quark qui est stable et ne s’effondre plus ou n’est pas compressée dans son rayon de Schwarzchild. Le problème est que l’équation d’état de la matière des quarks n’est pas bien établie.

On estime cependant que la matière de quark normale ne peut pas être stable en interaction avec le vide (c’est-à-dire, pas de matière de quark à la surface), il n’y a donc que deux possibilités. Un que le noyau d’une étoile à neutrons devient une matière de quark en raison de la haute pression avec suffisamment de matière, et deux que le matériau dans l’étoile de quark est d’étranges quarks. Voir l’article Wikipedia à ce sujet.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Quark_star

Rien n’a été observé et confirmé comme étant plus dense que les étoiles à neutrons, bien qu’un couple ait été signalé. Il n’y a donc eu aucune observation. On estime donc que s’ils existent, il n’y en a pas un grand nombre, relativement. Pourtant, pas totalement exclu.

La masse à laquelle un trou noir doit se former n’est pas encore complètement déterminée, elle se situe entre 1,5 et 3 masses solaires, et nettement au-dessus. Des étoiles à neutrons ont été observées dans la gamme de 2 masses solaires. De même, des trous noirs en dessous d’environ 3 masses solaires n’ont pas encore été observés. (Mes chiffres sont approximatifs, je pourrais être en retrait, mais il existe une gamme de masses qui n’ont tout simplement pas été observées). Il y a donc toujours une possibilité, mais aucune preuve observationnelle d’une étoile de quark ou d’une étoile à neutrons avec un noyau de quark.

Votre question était alors de savoir si une étoile de quark, ou disons une étoile à neutrons avec un noyau de quark, pourrait être maintenue comme une seule tout en étant tirée dans un trou noir? Pour l’étoile de quark elle-même, peut-être, mais elle existe déjà de toute façon, et peut-être que pendant qu’elle est aspirée par la pression interne, elle pourrait diminuer une partie et une partie de la matière devenir des neutrons. De même pour le noyau de quark, étrange ou non. La réponse est que vous auriez à faire des calculs assez lourds et à supposer une équation d’état de quark, donc cela dépendrait de cela. L’évolution d’une étoile à neutrons au cours de son absorption par le trou noir doit être calculée numériquement sur ses dernières orbites, puis à mesure qu’elle se rapproche de l’horizon. Vous devriez faire de même avec l’option mixte neutron / quark étrange et l’étoile de quark elle-même, avec peut-être différentes équations d’état différentes.

Il existe un site qui décrit certaines des fusions de trous noirs d’étoiles à neutrons en utilisant la relativité numérique, et vous vouliez l’essayer sur diverses équations d’état de quark qui pourraient être un point de départ. C’est à http://www.black-holes.org/the-science-compact-objects/compact-objects/neutron-stars-and-pulsars , où il existe également d’autres calculs de relativité numérique sur les trous noirs et les étoiles à neutrons.

Je ne sais pas quelle nouvelle physique vous obtiendriez si elles étaient trouvées, mais nous pourrions par exemple en savoir plus sur les équations d’état des quarks et les états de l’expansion de l’univers au début.

Rob Jeffries

Vos informations sur les masses observées d’étoiles à neutrons sont incorrectes. Il y en a au moins deux avec des masses précises d’environ

Bob Bee

Je suis d’accord. Édition.


 Adam Curry

Non et peut-être oui. La formation d’étoiles de quark à partir d’une étoile à neutrons est difficile à concevoir. Oui, il pourrait être possible pour un trou noir de s’effondrer d’un début de neutron dans une étoile exotique hybride d’étoile de quark dans différentes circonstances.Si un petit trou noir considérablement massif est entré en collision et a agi comme un strangelet. Un exemple brillant d’étoiles à neutrons hybrides est l’étrange étoile que les étoiles avec collision strangelet. Les stranglets sont des types de particules méta-stables qui contiennent un grand nombre de quarks et d’étranges quarks sont censés être majoritaires.

Ces étrangleurs peuvent produire des étoiles étranges qui sont surdimensionnées (8 km ou moins) et ont un noyau de matière de quark.Il est possible que la matière de quark étrange soit plus stable que la matière nucléaire et soit favorisée à un moment donné de l’effondrement. cela s’appelle la supraconductivité des couleurs. Voir l’article sur les hybrides étranges https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0407155.pdf .

Les simulations chromodynamiques quantiques sur réseau ne fournissent pas encore de guide concluant quant à la transition ou au comportement exact. L’état est donc encore très débattu mais l’état de la supraconductivité des couleurs peut être analogue à un supraconducteur de type deux avec des canaux pour les états d’énergie des quarks dans cette phase.

Donc, les noyaux stellaires qui passent cette phase peuvent être des étoiles hybrides.Si le trou noir stellaire de 3,8 à 8 masses solaires et a un disque d’accrétion.En plus d’être de type Kerr, il pourrait produire une étoile de quark dans ledit disque.Les types Kerr peuvent avoir une rotation suffisante l’énergie qu’il peut produire des quarks étranges en majorité dans le disque (150 Mev par femtomètre) et donc de la matière quark stable méta-stable.

Voir l’article à ce sujet https://arxiv.org/pdf/0908.2672.pdf .

 

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