À l'intérieur d'une étoile à neutrons, la matière est si fortement comprimée que son état peut changer, un peu comme l'eau se transforme en glace ou en vapeur. Les scientifiques dressent une carte de ces changements, et sur cette carte se trouvent des points particuliers où un état se transforme continuellement en un autre. Auparavant, on trouvait deux de ces points sur une telle carte. Désormais, les auteurs de l'étude ont trouvé un troisième point, lié à l'apparition de particules appelées étranges.
Pour trouver ce point, les scientifiques ont utilisé un modèle informatique qui décrit comment les particules se comportent à différentes températures et densités. Le modèle a montré qu'à très basse température, il existe trois états de la matière : l'état ordinaire, composé de neutrons et de protons, l'état de quarks libres, et l'état où les particules étranges sont nombreuses. Lorsqu'on chauffe, chacun de ces états se termine par son propre point critique.
Auparavant, on ne savait pas si l'état étrange pouvait coexister avec les deux autres. Maintenant, on a découvert que oui. Cela aide à mieux comprendre ce qui se passe à l'intérieur des étoiles à neutrons et ce qui devrait se produire lors de collisions de noyaux lourds dans les expériences. Si l'état étrange peut être observé expérimentalement, cela confirmera que la carte de la matière est correcte.
La température critique de la transition étrange, environ 40 MeV, correspond à environ 460 milliards de kelvins, soit des dizaines de milliers de fois plus chaud que le centre du Soleil.
Dans le roman « Schismatrice » de Bruce Sterling, des êtres intelligents vivent dans les conditions extrêmes des étoiles à neutrons. Des transitions de phase comme celles étudiées ici pourraient définir les frontières de leur monde.