Yadroviy makaron

Astrofizika va yadro fizikasida yadroviy makaron neytron yulduzlar qobigʻida mavjud boʻlgan degeneratsiyaga uchragan materiyaning nazariy turidir. Agar u haqiqatan ham mavjud boʻlsa, yadroviy makaron koinotdagi eng kuchli materialdir. Neytron yulduz yuzasi va yadrodagi kvark-glyuon plazmasi oʻrtasida, materiya zichligi 10 14 g/sm 3, yadro tortishish va Kulon itarish kuchlari bir xil kattalikka ega. Kuchlar oʻrtasidagi raqobat neytron va protonlardan yigʻilgan turli xil murakkab tuzilmalarning shakllanishiga olib keladi. Astrofiziklar ushbu turdagi tuzilmalarni yadroviy makaron deb atashadi, chunki strukturalarning geometriyasi turli xil makaron turlariga oʻxshaydi.

Shakllanish 
Neytron yulduzlari oʻta yangi yulduzlar hodisasidan keyin katta yulduzlarning qoldiqlari sifatida hosil boʻladi. Neytron yulduzlari oʻzlarining avlod yulduzlaridan farqli oʻlaroq, gazsimon plazmadan iborat emas. Aksincha, ixcham massaning kuchli tortishish kuchi elektron degeneratsiya bosimini yengib chiqadi va yulduz ichida elektron tutilishiga olib keladi. Natijada siyrak protonlar va elektronlar kesishgan deyarli sof neytron moddasidan iborat ixcham toʻp boʻlib, nasl-nasab yulduzidan bir necha ming marta kichikroq boʻshliqni toʻldiradi.

Sirtda bosim etarlicha past boʻlib, geliy va temir kabi anʼanaviy yadrolar bir-biridan mustaqil ravishda mavjud boʻlishi mumkin va ularning yadrolarining oʻzaro Coulomb itarishi tufayli birga ezilmaydi. Yadroda bosim shunchalik kattaki, bu Kulon repulsiyasi alohida yadrolarni qoʻllab-quvvatlamaydi va nazariylashtirilgan kvark-glyuon plazmasi kabi oʻta zich moddalarning baʼzi shakllari mavjud boʻlishi kerak. 

Protonlarning kichik populyatsiyasining mavjudligi yadroviy makaron hosil boʻlishi uchun juda muhimdir. Protonlar va neytronlar orasidagi yadroviy tortishish ikki proton yoki ikkita neytronning yadroviy tortishishidan kattaroqdir. Neytronlar anʼanaviy atomlarning ogʻir yadrolarini protonlarning elektr itarilishiga qarshi barqarorlashtirish uchun qanday harakat qilgani kabi, protonlar makaron fazalarini barqarorlashtirish uchun harakat qiladi. Protonlarning elektr itarilishi, yadrolar orasidagi tortishish kuchi va yulduzning turli chuqurlikdagi bosimi oʻrtasidagi raqobat yadro makaronining paydo boʻlishiga olib keladi.

Fazalar 
Yadro makaron neytron yulduzda kuzatilmagan boʻlsa-da, uning fazalari neytron yulduzlarning ichki qobigʻida mavjud boʻlib, sirtdagi anʼanaviy materiya va yadrodagi oʻta zich materiya oʻrtasida oʻtish hududini tashkil qiladi. Barcha fazalar heterojen zaryad taqsimoti bilan amorf boʻlishi kutilmoqda. Ushbu oʻtish hududining tepasiga qarab, bosim etarlicha katta boʻlib, anʼanaviy yadrolar ancha kattaroq yarim sharsimon toʻplamlarga kondensatsiyalanadi. Bu shakllanishlar oʻnlab va yuzlab nuklonlar orasida oʻzgarishi mumkin boʻlgan yuqori neytron miqdori va kattaligi tufayli yulduzdan tashqarida beqaror boʻladi. Ushbu yarim sferik faza gnocchi fazasi sifatida tanilgan. 

Yer qobigʻining chuqur qatlamlarida kutilganidek, gnokki fazasi siqilganda, gnokkidagi protonlarning elektr itarishi alohida sferalarning mavjudligini taʼminlash uchun toʻliq etarli emas va ular uzun tayoqchalarga eziladi, bu esa: uzunligiga qarab, minglab nuklonlarni oʻz ichiga olishi mumkin. Ushbu rodlar spagetti fazasi sifatida tanilgan. Keyinchalik siqilish spagetti fazasi novdalarining birlashishiga va lazanya fazasi deb ataladigan yadroviy materiya varaqlarini hosil qiladi. Lazanya fazasining keyingi siqilishi tashqi yadroning bir xil yadroviy moddasini beradi. Ichki qobiqqa chuqurroq kirib borar ekan, yadro makaronidagi bu teshiklar silindrsimon boʻlib, baʼzilari bukatini fazasi yoki antispagetti fazasi deb ataladi, tarqoq sharsimon teshiklarga aylanadi, ularni Shveytsariya pishloq bosqichi deb atash mumkin.  Yadrolar qobiq va yadro interfeysida yoʻqolib, yulduzning neytron suyuq yadrosiga oʻtadi.

Odatda 1,4 neytron yulduzi uchun quyosh massalari () va 12 km radiusda, qobiqdagi yadroviy makaron qatlami 100 m ga yaqin boʻlishi mumkin qalinlikda va taxminan 0,01 massaga ega . Massa jihatidan bu neytron yulduzi qobigʻining muhim qismidir.

Manbalar