https://frosthead.com

Universumi tugevaim materjal on kosmiline lasanje

Inimesed on aastatuhandete vältel otsinud kõvemaid ja tugevamaid aineid, asendades kivimi raua, terase, komposiitide ja nüüd grafeeniga. Kuid võib veidi aega enne mõelda, kuidas kasutada uut uuringut, mis on universumi tugevaim materjal, mida tuntakse tuumapastana ja mida leidub neutrontähtede koorikestes, vahendab Brandon Specktor LiveScience'is.

Nii nagu lõkked ja kuldkala, surevad tähed lõpuks ära. Kui nad on umbes meie päikese suurused või väiksemad, põlevad nad lõpuks oma kütuse, paisuvad punaseks hiiglaseks ja jahutavad seejärel suhteliselt igavaks valgeks kääbuseks. Kui need on päikesest suuremad, lähevad nad välja stiilselt. Kui nad surevad, kukub nende tohutu raskusjõud neid maha, põhjustades hiiglasliku supernoova plahvatuse. Sõltuvalt selle suurusest variseb järelejäänud tuum iseenesest kokku, luues musta augu, või moodustab ülitiheda neutronitähe.

Bob Yirka sõnul ajakirjas Phys.org on füüsikud teoretiseerinud, et neutronitähed moodustav materjal on uskumatult tihe. Kuigi nende tähtede läbimõõt on umbes 12 miili, on nende mass 1, 4 korda suurem kui päikese mass. Üks teelusikatäis kaaluks miljard tonni. Samuti usutakse, et materjal on uskumatult tugev, võib-olla kõige tugevam universumis. Teadlased on ka teooria, et neutronitähe väline koorik kristalliseeruks, ümbritsedes vedelat südamikku.

Selles koorikus olevad tihedalt pakitud prootonid ja neutronid omandavad uudse kuju; teadlased on välja pakkunud, et paljud sellised kujud võivad sarnaneda pastaperekonna liikmetele, sealhulgas gnocchi, lasanje ja spagetid. Küsimus on selles, milline on tugevam materjal, millest moodustub välimine koorik või selle all paiknev tuumapasta?

Uurimiseks viisid teadlased pasta suure hulga arvutisimulatsioone, et mõista, kuidas see käitub, teatavad nad ajakirjas Physical Review Letters aktsepteeritud artiklis. Meeskond leidis, et pasta on terasest kümme miljardit korda tugevam ja Yirka sõnul on see tõepoolest tugevam kui koorikul olevad asjad.

"Need simulatsioonid võimaldasid mul arvutada tuumapasta tugevust, " räägib McGilli ülikooli juhiautor Matthew Caplan Hannah Osborne'ile Newsweekis. "Neutronitähtede koorikute materjalid ei saa maa peal eksisteerida, need tekivad ainult siis, kui mateeria on sellise tohutu rõhu all, mille võite leida neutronitähelt, mistõttu kasutame nende uurimiseks arvutisimulatsioone."

Kui tooksime Maale vaid lusikatäis materjali, tekitaks see tohutu tuumaplahvatuse.

Kuid uurimistöö ei seisne ainult ülitugevate eksootiliste materjalide leidmises. LiveScience'i Specktor teatas, et simulatsioon näitas, et pasta võib kihistuda, lasanje moodi moodustada ja moodustada mägesid neutrontähtede pinnale. Tähtede pöörlemisel võivad need mäed tekitada kosmoseaja jooksul vibratsioone, mida muidu tuntakse gravitatsioonilainetena. Selliseid laineid tuvastati esimest korda 2015. aastal pärast seda, kui kaks massiivset musta auku põrkasid üksteise otsa. Neutronitähtede lained, kui need on olemas, vajaksid tundlikemaid instrumente kui praegu tuvastamiseks.

Neutronitähe kooriku suhtelise tugevuse mõistmine selle sisemuse suhtes võib meile mõistatuslike objektide kohta palju öelda.

“Neutronitähe kooriku tugevuse tundmine on nagu kivide tugevuse teadmine maa peal; see räägib teile sellest, kui suured maavärinad võivad olla ja kui kõrged mäed võivad pääseda, ”räägib Caplan Newsweeki Osborne'ile. "Neutronitähel võivad need" tärkamised "või murdumisjuhtumid valgust vabastada, samal ajal kui" neutrontähtede mäed "võivad tekitada gravitatsioonilisi laineid, mida mõlemad astronoomid tahaksid täheldada."

Käesolevas artiklis vaadeldi lasanjekuju omandanud tuumamakarone, kuid Caplani sõnul loodab ta uurida muid valmistatavaid materjale, nagu näiteks spagetid.

Ükskõik, millised neutronnuudlid sarnaseks osutuvad, pole need kosmose ainus austusavaldus Itaalia toitudele. eelmisel aastal leidis Cassini sond Saturnist tiirleva maitsva välimusega ravioli tükikese ja eelmisel aastal möödas asuv tähtedevaheline asteroid näeb kahtlaselt nagu leivakõrv.

Universumi tugevaim materjal on kosmiline lasanje