Gluons em estrelas de nêutrons

Abstract

Resumo O plasma de quarks e gluons (QGP) em temperatura zero e alta densidade bariônica é um sistema que pode existir no interior de estrelas densas. É possível que esse QGP frio compartilhe algumas características com o plasma quente, observado em colisões de íons pesados relativísticos, sendo também um sistema fortemente interagente. Neste trabalho, utilizamos uma equação de estado derivada a partir da QCD e a aplicamos no estudo de estrutura estelar. Mostramos que nossos resultados são compatíveis com o pulsar PSR J1614 -2230 de massa (1.97 ± 0.04)M ⊙ . AbstractThe Quark Gluon Plasma (QGP) at zero temperature and high baryon number is a system that may exist in the core of dense stars. This cold QGP has a rich phase structure and at high enough chemical potential it is quite possible that it shares some features with the hot QGP observed in heavy ion collisions, being also a strongly interacting system. We use an equation of state derived from QCD and apply it to study of stellar structure. Our results reproduce the measured mass, (1.97 ± 0.04)M ⊙ , of the pulsar PSR J1614 -2230. Capítulo 1 IntroduçãoUmas das maneiras de investigar as propriedades da matéria sob condições físicas extremas é estudar o interior de objetos super densos [1, 2], como estrelas de nêutrons, que funcionam como laboratórios naturais no universo. A determinação da equação de estado (EoS) -relação entre pressão, densidade de energia e temperatura -no interior de estrelas compactas é fundamental para entender as propriedades da matéria em altas densidades.Estrelas de nêutrons podem ser constituídas por matéria hadrônica e ser descritas por modelos com graus de liberdade hadrônicos. Por outro lado, estrelas de quarks também são objetos compactos e os modelos capazes de descrevê -las contêm matéria de quarks desconfinada, cuja equação de estado deve ser deduzida a partir da teoria dos quarks e gluons e suas interações, a cromodinâmica quântica ou QCD.Existem também os modelos de estrelas híbridas, cujo interior, composto de matéria de quarks, é revestido por um envelope de matéria nuclear. Todos esses tipos de modelos podem ser usados para descrever a estrutura interna de pulsares. Segundo [2,3,4], se a matéria de quarks existe no interior de estrelas de nêutrons, ela deve ser composta pelos quarks mais leves (u, d, s), uma vez que os quarks pesados (c, b, t) são muito massivos para serem produzidos.Embora o primeiro pulsar tenha sido encontrado há mais de 40 anos [5], sua natureza ainda permanece sob controvérsia. Estudos recentes [6] indicam que pulsares podem pertencer a uma nova classe de estrelas de quarks, as quark -cluster stars.

Matéria de Quarks fria sob campo magnético forte

“…The theoretical community has provided several different possible equations of state to describe the system, some of them include only quarks, some include also neutrons, hyperons, kaons, pions etc. A very illustrative table was depicted in [12] showing different equations of state. One reproduction of the same table is shown in Table 1.1.…”