Vad är degenererad materia?

degenererad materia är en bisar form av exotiskt material som skapas i kärnorna med massiva stjärnor, där atomer eller till och med subatomiska partiklar är så nära att den primära tryckkällan inte längre är termisk men kvantitet - dikteras av begränsningar som ställs in av Pauli -uteslutningsprincipen, som hävdar att inga två partiklar kan uppta samma kvantitet. Det är också användbart under vissa omständigheter att behandla ledningselektroner i metaller som degenererade material på grund av deras höga densitet. Degenerate Matter, särskilt metalliskt väte, har skapats i ett laboratorium tidigare, med tryck över en miljon atmosfärer (> 100 GPa).

degenererad materia är unikt genom att dess tryck endast delvis dikteras av temperaturen, och trycket skulle i själva verket förbli även om temperaturen i frågan minskades till absolut noll. Detta är helt annorlunda än de ideala gaserna vi lär oss i fysikklassen, där temperatur och tryck/volym är nära besläktade.

I ordningMed ökande densitet inkluderar vanliga former av degenererad materia metallväte, närvarande i stora mängder i kärnan i massiva planeter som Jupiter och Saturnus; Vit dvärgmaterial, som finns i vita dvärgar, som vår sol en dag kommer att bli; Neutronium, som finns i neutronstjärnor, slutpunkten för stjärnutveckling för stjärnor från 1,35 till cirka 2,1 solmassor; konstig materia; eller Quark Matter, också postulerad att existera inom mycket massiva stjärnor.

I vita dvärgar kallas materialet elektrondegenererat material, eftersom det inte finns tillräcklig energi för att kollapsa elektronerna i atomkärnor och producera neutronium. I neutronstjärnor kallas materialet neutrondegenererat material, eftersom trycket är så stort att elektroner smälter samman med protoner för att skapa material som består av ingenting annat än neutroner. Under normala förhållanden degenereras fria neutroner till en proton och en elektron iCirka 15 minuter, men under det enorma trycket från en neutronstjärna är endast neutronmaterial stabilt.

Den mest extrema formen av degenererad materia, konstigt material, tros existera i kvarkstjärnor, stjärnor med en massa någonstans mellan neutronstjärnor och svarta hål, där de beståndsdelar av neutroner avtar och en kvarksoppa skapas. Quark -stjärnor är en möjlig kandidat för den mystiska mörka materien som utgör det mesta av massan av observerade galaxer.