Ważny przegląd naukowy dotyczący badań gwiazd neutronowych

Artystyczna wizja atomu, fot. Paweł Czerwiński

fot. Paweł Czerwiński / Unsplash

W czasopiśmie Progress in Particle and Nuclear Physics (IF: 9,6) opublikowano przegląd naukowy Dense Nuclear Matter Equation of State from Heavy-Ion Collisions przygotowany przez prof. Hannę Zbroszczyk oraz naukowców społeczności zaangażowanej w badania z zakresu astrofizyki.

– Równanie stanu jądrowego (Equation of State, EOS) stanowi centralny punkt licznych działań teoretycznych i eksperymentalnych w fizyce jądrowej. Dzięki postępom w teoriach mikroskopowych dotyczących oddziaływań jądrowych, dostępności eksperymentów badających materię jądrową w warunkach wcześniej niedostępnych, próbom opracowania zaawansowanych i niezawodnych symulacji transportu do interpretacji tych eksperymentów, a także prężnemu rozwojowi astrofizyki, następna dekada przyniesie nowe możliwości określenia EOS materii jądrowej, wyjaśniając jej zależność od gęstości, temperatury i asymetrii izospinu – mówi prof. Hanna Zbroszczyk, współautorka opracowania.

Jak podkreśla prof. Zbroszczyk, wśród realizowanych eksperymentów zderzeń ciężkich jąder przy pośrednich energiach wiązania (od kilkudziesięciu MeV na nukleon do około 25 GeV na nukleon, mierzonych w układzie zderzenia ze stacjonarnej tarczą) są takie, które sondują największe zakresy gęstości barionów i temperatury, umożliwiając badania materii jądrowej sięgającej do nawet około 5 gęstości jądrowych oraz dla temperatur od kilku do znacznie ponad 100 MeV. Zderzenia izotopów bogatych w neutrony dają dodatkową możliwość badania efektów wynikających z asymetrii izospinu. Jednak wykorzystanie ogromnego wysiłku naukowego mającego na celu odkrywanie równania stanu gęstej materii jądrowej w wielu międzynarodowych placówkach zależy od ciągłego rozwoju najnowocześniejszych symulacji transportu hadronowego.

White paper przygotowany przez międzynarodowy zespół naukowców podkreśla istotną rolę, jaką odgrywają eksperymenty ze zderzeniami jąder ciężkich i symulacje transportu hadronowego w zrozumieniu silnych oddziaływań w gęstej materii jądrowej, ze szczególnym uwzględnieniem tego, w jaki sposób te wysiłki mogą być wykorzystane razem z podejściami mikroskopowymi i badaniami gwiazd neutronowych do odkrywania EOS jądra.  

Pełna treść przeglądu jest dostępna pod adresem https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0146641023000613