¿Cómo pueden los astrónomos distinguir una estrella de quarks de una estrella de neutrones?

Answer 1

Realmente no pueden distinguir estas cosas por observación en este momento. Ni siquiera tenemos una observación directa creíble del radio de una estrella de neutrones.

Si la ecuación de estado de alta densidad fuera tal que la estrella se convierta en materia de quarks autolimitada, se esperaría que la presión cayera a cero en la superficie de la estrella. Si uno modela estas estrellas basándose en el modelo de bolsa MIT, entonces resulta que no hay una masa mínima para tal objeto, y la masa máxima está dada por

[math] M_ {max} = 2.033 \ times (56 \, \ text {MeV} \ text {fm} ^ {- 3} / B) ^ {1/2} M_ \ odot [/ math]

La masa mínima de una estrella de este tipo es probablemente [math] M_ {min}> 1.1 M_ \ odot [/ math] dado que dichas estrellas realmente se forman en supernovas de colapso del núcleo, y que el tamaño del núcleo en colapso probablemente nunca sea mucho menor que eso. Así que al juntar estas dos estimaciones y usar valores razonables del volumen de energía [math] B [/ math], así como la extraña masa de quark y el acoplamiento de intercambio de gluones en el modelo de bolsa MIT, esto produce una restricción de que no deberían existir estrellas de quark teniendo [math] R <8.5 \, \ text {km} [/ math] y [math] R _ {\ infty} <10.5 \, \ text {km} [/ math], donde [math] R_ \ infty [/ math] es el radio de "radiación" de la estrella, que se modifica por desplazamiento de gravedad gravitacional en la superficie.

Lattimer & Prakash, estructura de estrella de neutrones y ecuación de estado

Agregar materia normal con soporte electrostático encima de dicha estrella de quark solo aumentaría el radio, por lo que una medición del radio real o del radio de radiación de un púlsar o un objeto compacto que no sea un agujero negro con un radio más pequeño descartaría efectivamente la autoenconexión. estrellas de quark.

Pero esto no se ha hecho todavía.