När en massiv stjärna dör, först sker en supernovaexplosion. Sedan, det som blir över blir antingen ett svart hål eller en neutronstjärna.

Den neutronstjärnan är den tätaste himlakroppen som astronomer kan observera, med en massa som är cirka 1,4 gånger solens storlek. Dock, det är fortfarande lite känt om dessa imponerande föremål. Nu, en forskare från Florida State University har publicerat ett stycke i Fysiska granskningsbrev hävdar att nya mätningar relaterade till neutronhuden hos en blykärna kan kräva att forskare omprövar teorier om neutronstjärnornas totala storlek.

Kortfattat, neutronstjärnor kan vara större än vad forskare tidigare förutspått.

"Den där hudens dimension, hur det sträcker sig längre, är något som korrelerar med storleken på neutronstjärnan, " sa Jorge Piekarewicz, en Robert O. Lawton professor i fysik.

Piekarewicz och hans kollegor har beräknat att en ny mätning av tjockleken på neutronhuden hos bly innebär en radie mellan 13,25 och 14,25 kilometer för en genomsnittlig neutronstjärna. Baserat på tidigare experiment på neutronhuden, andra teorier sätter medelstorleken på neutronstjärnor till cirka 10 till 12 kilometer.

Piekarewicz arbete kompletterar en studie, även publicerad i Fysiska granskningsbrev , av fysiker med Lead Radius Experiment (PREX) vid Thomas Jefferson National Accelerator Facility. PREX-teamet genomförde experiment som gjorde det möjligt för dem att mäta tjockleken på neutronhuden i en blykärna vid 0,28 femtometer - eller 0,28 biljondelar av en millimeter.

En atomkärna består av neutroner och protoner. Om neutronerna är fler än protonerna i kärnan, de extra neutronerna bildar ett lager runt kärnans centrum. Det lagret av rena neutroner kallas huden.

Det är tjockleken på den huden som har fängslat både experimentella och teoretiska fysiker eftersom den kan kasta ljus över den övergripande storleken och strukturen hos en neutronstjärna. Och även om experimentet gjordes på bly, fysiken är tillämplig på neutronstjärnor – föremål som är en kvintiljon (eller biljoner miljoner) gånger större än atomkärnan.

Piekarewicz använde resultaten som rapporterats av PREX-teamet för att beräkna de nya övergripande mätningarna av neutronstjärnor.

"Det finns inget experiment som vi kan utföra i laboratoriet som kan undersöka neutronstjärnans struktur, " sade Piekarewicz. "En neutronstjärna är ett så exotiskt föremål att vi inte har kunnat återskapa det i labbet. Så, allt som kan göras i labbet för att begränsa eller informera oss om egenskaperna hos en neutronstjärna är till stor hjälp."

De nya resultaten från PREX-teamet var större än tidigare experiment, vilket naturligtvis påverkar den övergripande teorin och beräkningarna relaterade till neutronstjärnor. Piekarewicz sa att det fortfarande finns mer arbete att göra i ämnet och nya framsteg inom tekniken bidrar ständigt till forskarnas förståelse av rymden.

"Det tänjer på kunskapens gränser, " sa han. "Vi vill alla veta var vi har kommit ifrån, vad universum är gjort av och vad är universums yttersta öde."