HHH의 천문학 이야기

고밀도 쿼크 응축체의 존재 가능성과 위상적 중력장현대 입자물리학에서 쿼크 응축체(quark condensate)는 QCD(QCD: 양자색역학) 진공에서 나타나는 대칭 깨짐 현상 중 하나로, 양자장론의 기저상태에서 특정 쿼크-반쿼크 쌍이 자발적으로 결합함으로써 발생한다. 하지만 극한 밀도 조건, 특히 중성자별 중심부나 초기 우주 초고밀도 환경에서는 이러한 단순한 축퇴 상태를 넘어서, 위상적 안정성을 갖는 고차원 쿼크 응축체 구조가 형성될 수 있다는 가능성이 제기된다. 이는 마치 초전도체에서 코히런트 한 전자쌍이 응축되는 것처럼, 다체 쿼크 계가 상호작용을 통해 국소적 대칭-재정렬 구조를 만들며, 이때 형성되는 응축체는 스핀, 색깔, 풍미(flavour) 상태에 따라 복잡한 위상구조를 가질 수 있다.이러한 ..

천문학 2025. 8. 8. 19:46

쿼크-글루온 플라즈마: 원초적 우주의 첫 숨결우주의 시작은 빅뱅이라는 초고온·초고밀도 상태에서 비롯되었고, 그 직후 약 10⁻⁶초 이내에 쿼크-글루온 플라즈마(quark-gluon plasma, QGP)라 불리는 특이한 상태가 형성되었다. 이 시기는 중성자나 양성자 같은 복합 입자가 존재하기 이전이며, 쿼크와 글루온이 자유롭게 얽히고 흩어지는, 강한 상호작용이 주도하는 플라즈마 상태였다. 실험적으로는 CERN의 ALICE 실험이나 미국의 RHIC(Relic Heavy Ion Collider)에서 금과 납 원자핵을 충돌시켜 이 플라즈마 상태를 재현하려는 시도가 이뤄지고 있다. 이 시기의 에너지 밀도는 약 10¹²~10¹³ GeV/cm³에 이르며, 온도는 10¹² 켈빈을 초과한다. 쿼크-글루온 플라즈마는 사..

천문학 2025. 8. 7. 22:34