Hvad er degenereret?

Degenereret stof er en bisarr form af eksotisk stof, der er skabt i kernerne af massive stjerner, hvor atomer eller endda subatomiske partikler er pakket så tæt, at den primære kilde til tryk ikke længere er termisk, men kvante - dikteret af begrænsninger, der er indstillet af Pauli -eksklusionsprincippet, som hævder, at ingen to partikler kan optage den samme kvante tilstand. Det er også nyttigt i nogle omstændigheder at behandle ledningselektroner i metaller som degenereret stof på grund af deres høje densitet. Degenereret stof, specifikt metallisk brint, er blevet skabt i et laboratorium før, ved hjælp af pres over en million atmosfærer (> 100 GPa).

Degenereret materie er unikt, idet dens tryk kun delvis dikteres af temperaturen, og tryk ville faktisk forblive, selv hvis temperaturen i sagen blev reduceret til absolut zero. Dette er helt anderledes end de ideelle gasser, vi lærer om i fysikklasse, hvor temperatur og tryk/volumen er tæt forbundet.

ForAf stigende densitet inkluderer almindelige former for degenereret stof metallisk brint, der er til stede i store mængder i kernen af ​​massive planeter, såsom Jupiter og Saturn; Hvid dværgmateriale, der findes i hvide dværge, som vores sol en dag vil blive; Neutronium, der findes i neutronstjerner, slutpunktet for stjernernes udvikling for stjerner fra 1,35 til ca. 2,1 solmasser; underligt stof; Eller Quark Matter, også postuleret for at eksistere inden for meget massive stjerner.

I hvide dværge kaldes materialet som elektron-degenereret stof, fordi der ikke er tilstrækkelig energi til at kollapse elektronerne i atomkerner og producere neutronium. I neutronstjerner kaldes materialet neutron-degenerat stof, fordi trykket er så stort, at elektroner smelter sammen med protoner for at skabe stof bestående af intet andet end neutroner. Under normale forhold degenererer frie neutroner til en proton og en elektron iCirka 15 minutter, men under det enorme pres fra en neutronstjerne er der kun neutron-stof stabilt.

Den mest ekstreme form for degenereret stof, underlig sag, menes at eksistere i Quark -stjerner, stjerner med en masse et eller andet sted mellem neutronstjerner og sorte huller, hvor de bestanddele kvarker af neutroner afkobler og en quarksuppe oprettes. Quark -stjerner er en mulig kandidat til det mystiske mørke stof, der udgør det meste af massen af ​​observerede galakser.