Fövqəlnova partlayışından sonra nəhəng ulduzların qalıqları olan neytron ulduzları tez-tez ekzotik fizikanın sınaqdan keçirilməsinə və üzə çıxarılmasına yönəlmiş tədqiqatların diqqət mərkəzində olub. Bunun səbəbi, bu ulduzların kainatın ən sıx cisimləri arasında olması və buna görə də son dərəcə yüksək temperatur və təzyiqlərə malik olmasıdır.

Son nəzəri tədqiqatlar, kvant xromodinamikası (QCD) aksionlarının, Peccei-Quinn mexanizmi adlanan mexanizmdən yarandığı fərz edilən elementar hissəciklərin neytron ulduzlarının xüsusiyyətlərinə təsir etmə ehtimalını araşdırdı . Nuklonlarla qarşılıqlı əlaqədə olan bu hissəciklər neytron ulduzların quruluşunu dəyişdirə bilər ki, bu da öz növbəsində onların soyumasına təsir göstərə bilər .

Bu fikrə əsaslanaraq, Alikante Universitetinin və Münhen Texniki Universitetinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda neytron ulduzlarının soyuması proseslərini təqlid etdilər və aksion parametr məkanının əvvəllər araşdırılmamış bölgələrini araşdırmaq üçün onları nəzəri proqnozlarla müqayisə etdilər. Onların Fiziki İcmal Məktublarında dərc olunan məqalələri bu ekzotik hissəciklər üçün gələcək axtarışları məlumatlandıra biləcək yüngül QCD aksionlarına yeni məhdudiyyətlər qoyur.

Phys.org-a məqalənin ilk müəllifi Antonio Qomez-Bañón, “Bu tədqiqat QCD aksionu kimi hipotetik hissəciyin nüvə maddənin xüsusiyyətlərinə necə təsir göstərə biləcəyi ilə bağlı müzakirələrdən qaynaqlandı” dedi. “Biz başa düşdük ki, əgər kifayət qədər yüngül olarsa, QCD aksionu neytron ulduzun zərfinin, onun soyumasını tənzimləyən xarici təbəqənin ölçüsünü dəyişə bilər.”

Gómez-Bañón və onun həmkarlarının son işlərinin əsas məqsədi bir QCD aksionunun neytron ulduzun zərfinə təsirinin ulduzun soyumasını əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirə biləcəyini müəyyən etmək idi ki, bu da əvvəlki müşahidələrlə ziddiyyət təşkil edir. Bunu etmək üçün əvvəlcə QCD aksionunun neytron ulduzlardakı nüvə maddənin enerjisinə və təzyiqinə necə təsir göstərə biləcəyinə baxdılar.

Qomez-Bañón izah etdi: “Bu anlayışdan istifadə edərək, biz QCD aksion sahəsi, nüvə maddəsi və bir neytron ulduzunun cazibə qüvvəsi arasında qüvvələr balansını təsvir edən diferensial tənlikləri həll etdik”. “Bizim həllər göstərdi ki, neytron ulduzunun zərfi müəyyən aksion parametr seçimləri üçün xeyli incələşir.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4203178812&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1736920928&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-neutron-star-cooling-simulations-constraints.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yNjYiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1736920928478&bpp=1&bdt=72&idt=175&shv=r20250113&mjsv=m202501140101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1736920896%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1736920896%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1736920896%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=1267923728593&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=2675&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95349948%2C31089542%2C31089684%2C31089715%2C95331833%2C95332585%2C95350244%2C31089762%2C95335247%2C95347432&oid=2&pvsid=1144087916127294&tmod=1716569963&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=180

Qomez-Bañón və həmkarları tərəfindən aparılan simulyasiyalar və təhlillər göstərir ki, neytron ulduzun zərfi incələndikdə ulduz daha az izolyasiya edilir və bu da onun daha tez soyumasına səbəb olur. Bu proqnozu daha da təsdiqləmək üçün onlar öz tarazlıq tənliklərini neytron ulduzun soyutma simulyasiyasına daxil etdilər və neytron ulduzun temperaturunun zamanla necə dəyişdiyinə baxdılar.

“Gözlənildiyi kimi, simulyasiyadan əldə edilən soyutma əyriləri müəyyən bir yaşda müşahidələrdən daha soyuq olan neytron ulduzları proqnozlaşdırdı” dedi Qomez-Bañón. “Bu uyğunsuzluq bizə QCD aksion parametrlərinə yeni məhdudiyyətlər qoymağa imkan verir.”

Bu tədqiqatçılar qrupu tərəfindən həyata keçirilən simulyasiyalar və təhlillər QCD aksion parametr məkanında yeni bir bölgəni istisna etdi. Bundan əlavə, onların işi neytron ulduzlarının müşahidələrinə əsaslanan bu hipotetik hissəciklərə məhdudiyyətlər qoymaq üçün alternativ bir yanaşma təqdim edir.

“Aksion emissiyası və enerji itkisinə əsaslanan əvvəlki sərhədlərdən fərqli olaraq , bizim yanaşmamız QCD aksion sahəsinin neytron ulduzun strukturunu necə dəyişdirdiyinə, onun zərfini sıxmasına və soyumasını sürətləndirməsinə əsaslanır” dedi Qomez-Bañón.

“Növbəti tədqiqatlarımızda biz nəzəri cəhətdən əsaslandırılmış bir çox modelin yerləşdiyi, lakin araşdırması çətin olan aksion kütlələri bölgəsi olan “QCD Axion Line”-ni məhdudlaşdıra biləcək astrofiziki ssenarilərin tapılmasına diqqəti yönəltməyi planlaşdırırıq. Bu bölgənin bəzi hissələrini istisna etmək olar əhəmiyyətli irəliləyişdir”.

Daha çox məlumat: Antonio Gómez-Bañón və başqaları, İzolyasiya edilmiş Neytron Ulduzunun Soyudulması ilə İşıq QCD Axionlarının Məhdudlaşdırılması, Fiziki Baxış Məktubları (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.251002 .

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları