• kaikkeuden vahvin aine saattaa olla oikukkaasti nimetty” ydinpasta.”
• tätä ainetta löytyy neutronitähtien kuoresta.
• tämä hämmästyttävä materiaali on supertiheää, ja sitä on 10 miljardia kertaa vaikeampi murtaa kuin terästä.

Caplan &Horowitz/arXiv

diagrammit, jotka kuvaavat erilaisia niin sanottuja ydinpastoja.

Teräsmies tunnetaan ”Teräsmiehenä” vahvuutensa ja tuhoutumattomuutensa vuoksi. Mutta uuden materiaalin löytyminen, joka on 10 miljardia kertaa vaikeampi murtaa kuin teräs, herättää kysymyksen-Onko aika uudelle supersankarille, joka tunnetaan ”Ydinpastana”? Se on aineen nimi, jota tutkijaryhmä pitää maailmankaikkeuden vahvimpana tunnettuna materiaalina.

toisin kuin ihmiset, kun tähdet saavuttavat tietyn iän, ne eivät vain kuihdu ja kuole, vaan räjähtävät romahtaen hermosolumassaksi. Syntyvä avaruusolio, joka tunnetaan neutronitähtenä, on uskomattoman tiheä. Niin paljon, että aiemmat tutkimukset osoittivat, että tällaisen tähden pinnalla olisi hämmästyttävän vahvaa materiaalia. Uusi tutkimus, jossa tehtiin kaikkien aikojen suurimmat tietokonesimulaatiot neutronitähden kuoresta, esittää, että ”ydinpasta”, aivan pinnan alla oleva materiaali, on itse asiassa vahvempaa.

protonien ja neutronien välinen kilpailu neutronitähden sisällä synnyttää supertiheitä muotoja, jotka näyttävät pitkiltä sylintereiltä tai litteiltä tasoilta, joista käytetään nimityksiä ”spagetti” ja ”lasagne”. Siitä saamme myös ydinpastan yleisnimen.

tutkijoiden tietokonesimulaatiot tarvitsivat 2 miljoonaa tuntia suoritinaikaa ennen valmistumista, mikä olisi McGillin yliopiston tiedotteen mukaan ”sama kuin 250 vuotta kannettavalla tietokoneella, jossa on yksi hyvä GPU.”Onneksi tutkijat pääsivät käsiksi supertietokoneeseen, vaikka siihen meni vielä pari vuotta. Tutkijoiden simulaatiot koostuivat ydinpastan venyttämisestä ja vääristämisestä, jotta nähtäisiin, miten se käyttäytyy ja mitä sen murtaminen vaatisi.

vaikka he saivat selville, kuinka vahvaa ydinpasta näyttää olevan, kukaan ei pidättele henkeään, että me lähetämme tehtäviä louhimaan tätä ainetta lähiaikoina. Sen sijaan löydöllä on muitakin merkittäviä sovelluksia.

yksi tutkimuksen tekijöistä, McGillin yliopiston tutkijatohtori Matthew Caplan, sanoi neutronitähtien olevan ”sata biljoonaa kertaa tiheämpiä kuin mikään maapallolla.”Sen ymmärtäminen, mitä niiden sisällä on, olisi arvokasta tähtitieteilijöille, koska nyt voidaan havaita vain niiden uloin kerros.

”täällä tapahtuu ääriolosuhteissa paljon mielenkiintoista fysiikkaa, joten neutronitähden fysikaalisten ominaisuuksien ymmärtäminen on tutkijoille tapa testata teorioitaan ja mallejaan”, Caplan lisäsi. ”Tämän seurauksena monia ongelmia on tarkasteltava uudelleen. Kuinka suuren vuoren neutronitähdelle voi rakentaa ennen kuin kuori hajoaa ja se romahtaa? Miltä se näyttää? Ja mikä tärkeintä, miten tähtitieteilijät voivat havaita sen?”

toinen tutkimisen arvoinen mahdollisuus on, että epävakaisuutensa vuoksi ydinpasta saattaisi synnyttää gravitaatioaaltoja. Niitä voi olla mahdollista havainnoida jossain vaiheessa täällä maan päällä käyttämällä hyvin herkkiä laitteita.

tutkijaryhmään kuuluivat myös A. S. Schneider California Institute of Technologystä ja C. J. Horowitz Indianan yliopistosta.

Tutustu Physical Review Letters-lehdessä julkaistuun tutkimukseen ”the elasticity of nuclear pasta”.