Kvarkstjerner og Gammaglimt

Kvarker er de minste byggesteinene i all kjent materie. Atomer har en elektronsky som svirrer rundt en atomkjerne. Kjernen består av minst et proton og nøytroner. Det er protonene og nøytronene som igjen består av kvarker. Det som gjør det så vanskelig å studere kvarker er at de er bundet sammen av en veldig sterk kraft, den sterke kjernekraften, som har den rare egenskapen at den blir sterkere jo lengre kvarkene er fra hverandre. I partikkelakseleratorer kan man knuse atomer med hastighet nær lysets mot hverandre og i et kort øyeblikk vil kvarkene strekkes fra hverandre før de deiser sammen igjen. Ingen har så langt klart å separere to kvarker fra hverandre. Det kan derimot skje i en nøytronstjerne. Nøytronstjerner er så tette og kompakte at en teskje av nøytronstjernematerie ville veie milliarder av tonn. Denne tettheten skaper et enormt trykk og det kan hende at dette trykket er stort nok til å skvise kvarker i nøytronene fra hverandre. Nøytronstjerner kan med andre ord ha en kvarkkjerne. "Kvarkstjerner er de eneste plassene vi kan forvente å se kvarker i fri tilstand i naturen," forteller Rachid Ouyed ved University of Calgary. "Universet har gitt oss et narurlig laboratorium til å studere egenskapene til kvarkene." Teoretiske beregninger gjort av Ouyed og kollegaen Prashanth Jaikumar viser at de beste kandidatene er nøytronstjerner med høy rotasjonshastighet og en masse på mellom 1,5 og 1,8 solmasser. Det betyr at en av hundre kjente nøytronstjerner kan være kvarkstjerner. "Hvis teorien vår stemmer burde vi se to kvarknovaer hver dag," forteller Ouyed og antyder at kvarkstjerner kan være vanlige i Melkeveien. Neste punkt er å finne ut hvilke egenskaper kvarkstjerner og kvarknovaer har slik at forskere kan lete etter dem. Kvarkstjernene har trolig mye av den samme strålingssignaturen som andre nøytronstjerner med unntak av radiostråling. Syv nøytronstjerner med lite eller ingen stråling i radiobølger er allerede blitt observert kalles for radiostille nøytronstjerner (radio-quite neutron stars). Kvarkstjerneteorien kan også forklare et annet mysterium - Gammaglimt. "I 40 år har forskere prøvd å forklare dette fenomenet," sier Ouyed. "I en lang periode trodde vi supernovaer var de kraftigste eksplosjonene u universet. Vi ser nå en eksplosjon [Gammaglimt] som tilsynelatende er 10 ganger mer energisk, men vi vet ikke hva det er." Sammen med en gruppe forskere ved University of Calgary har de ved hjelp av datasimuleringer funnet at energimengden i gammaglimt og dannelsen av kvarkstjerner er noenlunde lik. De jobber nå med å modellere andre egenskaper til kvarkstjerner og fødselen av dem. "Hvis vi faktisk finner en Kvarknova," avslutter Ouyed, "vil det være det mest eksplosive fenomenet i universet." Quark Stars Could Produce Biggest Bang