Gravitatsioonilained toovad teavet kvarkainest
Neutrontähed, taevakehad, mis tekivad suure massiga tähtede läbipõlemise järgsel kokkutõmbumisel, sisaldavad eriskummalises olekus ainet, mida Maa peal looduslikult ei leidu — tihedalt kokkupakitud tuumaosakesi neutroneid.
Kuid kui kaks neutrontähte juhtuvad veel omavahel kokku põrkama, siis võib tekkida ainet, mis on veelgi eriskummalisem.
Ameerika teadlased väidavad nüüd, et me võime siin Maa peal sellise veelgi eriskummalise aine tekkimisest tõendeid saada, kui uurime lähemalt kahe neutrontähe kokkupõrkest ilmaruumis levima pääsenud gravitatsioonilainetes sisalduvaid signaale.
Grant Mathews Indianas asuvast Notre Dame'i Ülikoolist ja ta kolleegid mudeldasid neutrontähtede põrke gravitatsioonilaineid arvuti peal ja said teada, kuidas need eriti eriskummalise aine tekkest teada andvad signaalid välja näevad.
Ülitihedate neutrontähtede põrkel tekivad nii võimsad jõud, et neutronite koosseisus olevad veelgi väiksemad osakesed kvargid pääsevad vabaks neid neutronites koos hoidnud tugevate tuumajõudude haardest. Kolmest tihedalt seotud kvargist koosnenud neutronid lagunevad ja tekibki vabadest kvarkidest koosnev eriti eriskummaline kvarkaine.
Mathewsi ja ta kaaslaste mudel näitab, et kui neutrontähtede põrkel kvarkainet tekib, siis ilmub põrkest ajendatud gravitatsioonilainetesse sageduspakett, mis tipneb umbes kolme kilohertsi juures.
Kahe neutrontähe põrkest tekkinud gravitatsioonilaineid on tänaseks ka avastatud ja mõõdistatud, kuid Mathewsi sõnul ei ole neist mõõdistustest saadud siiski piisavalt andmeid kätte, et teada, kas kvarkainet on tekkinud või mitte.
Mõnede teiste teadlaste tehtud mudelite järgi on arvata, et suuremate neutrontähtede süvimas sisemuses leidub kvarkainet ka juba ilma et täht teise tähega põrkuma peaks.
Gravitatsioonilained on aegruumi võbelused, mis tekivad kehade liikumisel. Mida suurema massiga on keha ja mida suurem on ta kiirendus, seda tugevamad on gravitatsioonilained.
Mõõdetava tugevusega laineid tekitavad väga massiivsed kehad nagu neutrontähed ja mustad augud omavahelise kokkupõrke eel ja ajal.