Võib-olla olete kuulnud, et CERN teatas Z (4430) -st tuntud kummalise osakese avastamisest (kinnitus tegelikult. Vt addendum allpool.). Tulemuste kokkuvõte on avaldatud füüsika arxivis, mis on eeltrükitud (veel eelretsenseerimata) füüsikatööde hoidla. Uus osake on umbes 4 korda massiivsem kui prooton, sellel on negatiivne laeng ja see näib olevat teoreetiline osake, mida tuntakse tetraakruna. Tulemused on veel noored, kuid kui see avastus püsib, võib see mõjutada meie arusaamist neutronitähtedest.
Aine ehitusplokid on valmistatud leptonitest (nagu elektron ja neutriinod) ja kvarkidest (mis moodustavad prootonid, neutronid ja muud osakesed). Kvargid erinevad teistest osakestest väga selle poolest, et nende elektrilaeng on 1/3 või 2/3 elektroni ja prootoni omast. Neil on ka teist tüüpi värvilaeng. Nii nagu elektrilaengud interakteeruvad elektromagnetilise jõu kaudu, interakteeruvad värvlaengud ka tugeva tuumajõu kaudu. See on kvarkide värvilaeng, mis hoiab aatomite tuumasid koos. Värvilaeng on palju keerukam kui elektrilaeng. Elektrilaenguga on lihtsalt positiivne (+) ja selle vastand, negatiivne (-). Värviga on kolme tüüpi (punane, roheline ja sinine) ja nende vastandid (punane, roheline ja sinine).
Tugeva jõu toimimise tõttu ei saa me kunagi vaba kvarki täheldada. Tugev jõud nõuab, et kvargid rühmitaksid alati osakese, mis on värvi suhtes neutraalne. Näiteks koosneb prooton kolmest kvarkist (kaks üles ja üks allapoole), kus iga kvark on erinevat värvi. Nähtava valguse korral annab punase, rohelise ja sinise valguse lisamine valge, mis on värvitu. Samamoodi annab punase, rohelise ja sinise kvargi kombineerimine osakese, mis on värvi suhtes neutraalne. See sarnasus valguse värviomadustega on põhjus, miks kvarklaeng on nimetatud värvide järgi.
Iga värvi kvargi ühendamine kolmeks rühmaks on üks viis neutraalse värvusega osakeste loomiseks ja neid nimetatakse baroononiteks. Prootonid ja neutronid on kõige tavalisemad baroonid. Teine viis kvarkide ühendamiseks on kindla värvi kvarki sidumine selle antivärvi kvarkiga. Näiteks võib roheline ja anti-roheline kvark ühendada, moodustades värvist neutraalse osakese. Neid kahe kvargi osakesi tuntakse mesoonidena ja need avastati esmakordselt 1947. aastal. Näiteks koosneb positiivselt laetud pioon üleskvarkist ja osakestevastasest kvarkist.
Tugeva jõu reeglite kohaselt on kvarke ka muul viisil, et moodustada neutraalne osake. Neist üks, tetraquark, ühendab neli kvarki, kus kahel osakesel on konkreetne värv ja kahel teisel on vastavad antivärvid. Välja on pakutud muud, näiteks viisnurk (3 värvi + värvivastane paar) ja heksaquark (3 värvi + 3 värvivärvi). Kuid siiani on kõik need olnud hüpoteetilised. Ehkki sellised osakesed oleksid värvi suhtes neutraalsed, on võimalik, et need pole ka stabiilsed ja lagunevad lihtsalt baroonideks ja mesoonideks.
Tetrakvarke on olnud mõned katselised näpunäited, kuid see viimane tulemus on kõige kindlam tõendusmaterjal 4 kvargi kohta, mis moodustavad värvineutraalse osakese. See tähendab, et kvargid võivad ühendada palju keerukamatel viisidel, kui me algselt eeldasime, ja see mõjutab neutrontähtede sisemist struktuuri.
Neutronitähe traditsiooniline mudel on lihtsalt see, et see on valmistatud neutronitest. Neutronid koosnevad kolmest kvargist (kaks allapoole ja üks üles), kuid üldiselt arvatakse, et osakeste vastasmõju neutronitähes on neutronite omavaheline interaktsioon. Tetrakvaaride olemasolul on tuuma neutronitel võimalik interakteeruda piisavalt tugevalt, et tekiks tetrakvaare. See võib viia isegi viis- ja kuusakvaaride tootmiseni või isegi see, et kvargid võivad omavahel suhelda, ilma et nad oleksid seotud värviga neutraalsete osakestega. See annaks hüpoteetilise objekti, mida tuntakse kvarktähena.
See on kõik praegu hüpoteetiline, kuid kontrollitud tõendusmaterjal tetrakvarkade kohta sunnib astrofüüsikuid uuesti läbi vaatama mõned eeldused, mis meil neutronitähtede interjööri kohta on.
Addendum: On juhitud tähelepanu sellele, et CERNi tulemused ei ole originaalne avastus, vaid pigem Belle'i koostöö varasemate tulemuste kinnitus. Belle'i tulemused leiate nii 2008. aasta väljaandest Physical Review Letters kui ka 2013. aasta väljaandest Physical Review D. Nii et krediiti tuleb maksta juhul, kui krediit tuleb maksta.
