Wat is een Quark Star?

Een quarkster is een extreem gecomprimeerd, exotisch object dat theoretisch wordt gevormd uit ongeveer 1% van alle neutronensterren, die op hun beurt betrouwbaar vormen bij het instorten van sterren met 1,5 - 3,0 zonnemassa's. Quarksterren zijn niet overtuigend waargenomen, maar twee veelbelovende kandidaten zijn opgenomen door het Chandra X-Ray Observatorium op 10 april 2002. Sindsdien is er een extra kandidaat gespot, maar er is meer bewijs nodig voordat het bestaan ​​van quarksterren positief kan worden bevestigd met een lage foutmarge.

Sterren met meer dan ongeveer 1,35 zonne-massa's, maar minder dan 3 of zo (minder dan de Tolman-Oppenheimer-Volkoff-limiet), storten uiteindelijk catastrofaal uit in een neutronenster, een compact object ter grootte van een kleine stad. Een theelepel neutronenster-materie weegt een miljard ton (meer dan 1,1 miljard ton). De zwaartekracht is zo sterk dat de hoogste "bergen" op een neutronenster slechts enkele mm lang zijn. De quark-ster is een theoretisch object dat nog compacter is dan een neutronenster. In een neutronenster is het de degeneratiedruk tussen neutronen die ervoor zorgt dat het lichaam niet in een zwart gat valt - in een quarkster is het de druk tussen quarks.

In een neutronenster fuseren alle elektronen met protonen om niets anders dan neutronen te creëren. Een neutronenster kan worden gezien als een enkel gigantisch atoom, een kern die uitsluitend bestaat uit neutronen omringd door een dunne elektronenmantel. In een quarkster worden de samenstellende quarks van neutronen rondgegooid en recombineren, morphing van de bekende up-quarks en down-quarks, die alle deeltjes op aarde vormen, naar de meer massieve vreemde quarks, die we alleen kennen van hoge energie deeltjesversneller experimenten. Een quark-ster kan worden gezien als een enkele gigantische hadron (proton of neutron), maar met veel quadriljoenen quarks in plaats van alleen de typische drie.

Wanneer een neutronenster instort tot een quark-ster, wordt er theoretisch een gebeurtenis veroorzaakt die een quark nova wordt genoemd. Het proces waarbij quarks worden gedeconfineerd uit neutronen zou enorme energie vrijgeven, zelfs meer dan de meest energieke nucleaire reacties, die mogelijk de meest indrukwekkende explosies sinds de oerknal produceren. Het kan zijn dat de mysterieuze gammastraaluitbarstingen (GRB's) eigenlijk quark novae zijn.