"Nuclear pasta" kan låta som en fin hopkok som tillagats av en molekylär gastronomisk kock, men det är faktiskt ljusår bort (bokstavligen) från spagettin du hittar i köket. Den här konstiga nudeln knådas under neutronstjärnornas skorpa och, i en ny studie, en kraftfull datasimulering har tagit en knivhugg på att manipulera denna stjärnnudel för att upptäcka att det är det starkaste materialet i kosmos.

Så hur blev denna kärnpasta universums supermakaroner? Väl, det är för att det är skapat inuti neutronstjärnor som fungerar som extremtryckkokare.

Neutronstjärnor är stjärnkroppar av massiva stjärnor som har tagit slut på bränsle och exploderat som supernovor. Dessa små snurrande föremål är bara ett tiotal mil breda och packar ändå i hela solens massa. De är så täta att bara en tesked neutronstjärnämne väger lika mycket som ett berg på jorden! Neutronstjärnor består därför inte av "normal" materia utan snarare degenererad materia - extremt kompakta neutroner som krossas samman under otroligt kraftfulla gravitationskrafter.

En neutronstjärns extrema tyngdkraft kommer att göra att de yttre skikten fryser fast som en skorpa med en flytande kärna nedanför. Under skorpan, kraftfulla krafter roder mellan neutronerna och protonerna i neutronstjärnans materia, får materialet att ta några överraskande former, som långa cylindrar och plana plan. Astrofysiker hänvisar till dessa former som "lasagne, "" spaghetti "och" gnocchi, "och kollektivt som kärnpasta. Att förstå hur denna kärnpasta fungerar är en viktig fråga för våra lasagneälskande forskare.

"Styrkan hos neutronstjärnskorpan, särskilt botten av skorpan, är relevant för ett stort antal astrofysikproblem, men är inte väl förstådd, "sade Matthew Caplan, en postdoktor vid McGill University, i ett påstående.

För att få en bättre förståelse av denna nudelröra, Caplan och hans team skapade den mest komplexa datasimulering som någonsin utförts på neutronstjärnskorpor för att förstå hur de vrider sig och går sönder. Det visar sig att kärnpasta är så långt från al dente man kan komma; det är det starkaste kända materialet i universum.

"Våra resultat är värdefulla för astronomer som studerar neutronstjärnor. Deras yttre skikt är den del vi faktiskt observerar, så vi måste förstå att för att tolka astronomiska observationer av dessa stjärnor, "tillade Caplan.

Detta är särskilt viktigt eftersom fysiker nu kan mäta gravitationella vågor:krusningarna i rymdtid orsakade av massiva kosmiska föremål som neutronstjärnor och svarta hål som snurrar, kolliderar och slås samman. Skorpan av neutronstjärnor är därför mycket viktig för vetenskapen att förstå. Faktiskt, ensamma neutronstjärnor kan producera sina egna svaga gravitationella vågor genom att skapa styva "berg" i skorpan, enligt forskning som godkändes för publicering i augusti 2018 i tidskriften Physical Review Letters. När neutronstjärnor snurrar, dessa berg skulle störa rymdtiden som en propeller som skär genom en lugn sjöyta, genererar en konstant källa till gravitationella vågor som vi kanske kan upptäcka i framtiden.

"Mycket intressant fysik pågår här under extrema förhållanden och så att förstå de fysiska egenskaperna hos en neutronstjärna är ett sätt för forskare att testa sina teorier och modeller, "sa Caplan." Med detta resultat, många problem måste ses över. Hur stort berg kan du bygga på en neutronstjärna innan skorpan går sönder och den kollapsar? Hur kommer det att se ut? Och viktigast av allt, hur kan astronomer observera det? "

Så, nästa gång du kokar din penne, ta en minut att fundera över bergen med kärnpasta som kan ravioli mycket om neutronstjärnornas natur.

Det finns en verklig meny med kärnkraftspasta att äta, allt från spaghetti och antispaghetti till lasagne, gnocchi och antignocchi. Det finns också defekter och ... våfflor.