Secondo un recente studio, le onde gravitazionali potrebbero provare l'esistenza del plasma di quark e gluoni.

Come già risaputo, le stelle di neutroni sono tra gli oggetti più densi nell'Universo: se, ad esempio, il Sole, (con il suo raggio di circa 700.000 chilometri), fosse una stella di neutroni, la sua massa sarebbe condensata in una sfera quasi perfetta con un raggio intorno ai 12 chilometri. Inoltre, come osservato in precedenza dalla comunità scientifica, quando due stelle di neutroni si scontrano e si fondono in una stella di neutroni iper-massiccia la materia nel nucleo del nuovo oggetto diventa incredibilmente calda e densa: secondo i calcoli fisici, queste condizioni potrebbero provocare la dissoluzione degli adroni, (come, per esempio, neutroni e protoni, vale a dire particelle normalmente presenti nell'esperienza quotidiana), nei loro componenti di quark e gluoni e producendo così un plasma di quark e gluoni. Ad ogni modo nel 2017 è stato scoperto per la prima volta che la fusione di stelle di neutroni invia un segnale d'onda gravitazionale che può essere rilevato anche dalla Terra, il quale non fornisce soltanto informazioni sulla natura della gravità, ma anche sul comportamento della materia in condizioni estreme. Tuttavia quando queste onde gravitazionali sono state rilevate per la prima volta non sono state registrate oltre il punto di fusione. Ed è proprio su questo che si è concentrato il nuovo lavoro di alcuni ricercatori della Goethe University Frankfurt, i quali nel corso di uno studio pubblicato sulla rivista Physical Review Letters hanno effettuato delle simulazioni computerizzate della fusione di stelle di neutroni e del conseguente prodotto di tale fusione per esplorare le condizioni in cui si verificherebbe una transizione dagli adroni ad un plasma di quark e gluoni ed in che modo ciò potrebbe influenzare la corrispondente onda gravitazionale. In pratica, per farla breve, ciò che è emerso da queste simulazioni è stato che in una specifica fase tardiva della vita dell'oggetto ottenuto dalla fusione delle stelle in questione si è verificata, appunto, una transizione di fase al plasma di quark e gluoni che ha lasciato una chiara e caratteristica firma sul segnale dell'onda gravitazionale. Al riguardo Luciano Rezzolla, uno dei principali autori della suddetta ricerca, ha, infine, spiegato: "Rispetto alle simulazioni precedenti abbiamo scoperto una nuova firma nelle onde gravitazionali che è significativamente più chiara da rilevare. Se questa firma si verifica nelle onde gravitazionali che riceveremo dalle future fusioni di stelle di neutroni, avremmo una chiara prova della creazione del plasma di quark e gluoni nell'Universo attuale".

Di seguito il video di una delle simulazioni computerizzate: