Neutronen worden kubussen in neutronensterren

Binnenin atoomkernen vullen protonen en neutronen de ruimte met een pakkingsdichtheid van 0,74, wat betekent dat slechts 26 procent van het volume van de kern leeg is. Dat is behoorlijk efficiënt inpakken. Neutronen bereiken een vergelijkbare dichtheid in neutronensterren, waar de kracht die neutronen bij elkaar houdt het enige is dat voorkomt dat de zwaartekracht de ster in een zwart gat verplettert. Vandaag zeggen Felipe Llanes-Estrada van de Technische Universiteit van München in Duitsland en Gaspar Moreno Navarro van de Complutense Universiteit in Madrid, Spanje, dat neutronen het nog beter kunnen. Deze jongens hebben berekend dat neutronen onder intense druk kunnen overschakelen van een sferische symmetrie naar een kubieke symmetrie. En als dat gebeurt, verpakken neutronen zich als kubussen in kristallen met een pakkingsdichtheid die de 100% benadert. Iedereen die zich afvraagt ​​waar zo'n vorm van materie zou kunnen bestaan, zou natuurlijk denken als het centrum van neutronensterren. Maar er is een probleem. Aan de ene kant hebben de meeste neutronensterren een massa van ongeveer 1,4 keer die van de zon, wat te klein is om de vereiste druk voor kubieke neutronen te genereren. Aan de andere kant storten sterren die veel groter zijn dan twee zonsmassa's in om zwarte gaten te vormen. Dat laat niet veel van een massabereik over waarin kubieke neutronen kunnen worden gevormd. Gelukkig ontdekten astronomen vorig jaar in het sterrenbeeld Schorpioen de zwaarste neutronenster die ooit is gezien. Dit object, PSR J1614-2230 genaamd, heeft een massa van 1,97 keer die van de zon. Dat is ongeveer zo groot als de theorie toelaat (in feite sluit het bestaan ​​ervan verschillende theorieën uit over het gedrag van massa bij hoge dichtheden). Maar PSR J1614-2230 is massief genoeg om het bestaan ​​van kubieke neutronen mogelijk te maken. Astrofysici zullen in hun handen wrijven bij het vooruitzicht. De verandering van bolvormige naar kubische neutronen zou een grote invloed moeten hebben op het gedrag van een neutronenster. Het zou onder andere de dichtheid, de stijfheid en de rotatiesnelheid van de ster veranderen. Dus astronomen zullen hun lensdoekjes tevoorschijn halen en furieus polijsten in de hoop deze geheel nieuwe vorm van materie in de verre uithoeken van de melkweg te kunnen waarnemen. Referentie: arxiv.org/abs/1108.1859 : Kubieke Neutronen zich verstoppen