كواركات في زحام: وصفة النواة الصلبة سريع
داخل النجم النيوتروني، تُضغط المادة بشدة حتى تتوقف النوى الذرية عن كونها كتلًا منفصلة. تقترب النيوترونات والبروتونات من بعضها البعض، وتبدأ مكوناتها الداخلية — الكواركات — في الإحساس بجيرانها عبر جدران «أكياسها».
عندما تصل الكثافة إلى عدة أضعاف الكثافة النووية، تتوقف الكواركات عن الاحتواء داخل الباريونات المنفردة. ينشأ المادة الكواركية: تتحرك الكواركات بحرية عبر كامل الحجم، لكن عند أدنى اضطراب تُحبس فورًا مرة أخرى في نيوترونات أو بروتونات. هذا يشبه حافلة مكتظة في ساعة الذروة: يقف الركاب متلاصقين، لكن عند الفرملة المفاجئة يتمسكون ببعضهم البعض مشكلين مجموعات مؤقتة.
بنى المؤلفون نموذجًا مثاليًا اسمه IdylliQ يُظهر كيف أن امتلاء حالات الكوارك — «تشبع الكوارك» — يجعل المادة تتصلب فجأة. يرتفع الضغط أسرع من كثافة الطاقة، وتقفز سرعة الصوت إلى قيم عالية بشكل غير متوقع. وهذا يفسر بيانات الرصد: النجوم النيوترونية تكون أكثر ضخامة وصلابة مما توقعته النظريات القديمة.
عند إضافة الهايبرونات — أقارب النيوترونات الثقيلة — إلى الخليط، فإنها عادةً ما تلين النجم، فلا يعود قادرًا على تحمل كتلة كبيرة. لكن تشبع الكوارك يُدخل تنافرًا فعالًا بين أنواع الباريونات المختلفة. لم تعد الهايبرونات قادرة على التكاثر دون عائق، وتُحل مشكلة التليين من تلقاء نفسها.
لو أمكن أخذ قطعة من المادة الكواركية وتركها، لانفجرت فورًا في سحابة من الجسيمات العادية — فالكواركات لا تتحمل العزلة.
في رواية «بيضة التنين» لروبرت فوروارد، تُصوَّر الحياة على سطح نجم نيوتروني، حيث تتصرف المادة المكونة من كواركات ونوى بغرابة تحت جاذبية هائلة.