Карта плотной ядерной материи напоминает карту дорог: линии фазовых переходов пересекаются в критических точках, как трассы в перекрёстках. До сих пор на такой карте находили два перекрёстка: ядерный жидкость-газ и деконфайнмент, где адроны распадаются на кварки. Теперь Авторы работы нанесли третий перекрёсток, который ведёт в фазу с доминированием странности.

Чтобы нарисовать такую карту, учёные использовали киральную среднеполевую модель CMF++. Она учитывает симметрию сильных взаимодействий и включает полный набор барионов и кварков. Уравнение состояния рассчитывается в четырёхмерном пространстве: температура, барионный, странный и электрический химические потенциалы. Стабильные и нестабильные решения определяются по матрице Гессе, а критические точки — по пикам барионной восприимчивости.

При нулевой температуре обнаружены три фазы: лёгкая адронная (в основном нуклоны), кварковая и странная. При нагреве каждый переход первого рода заканчивается критической точкой. Для странного перехода критическая температура $T_c$ ≈ 40 МэВ, что соответствует примерно 460 миллиардам кельвинов — в десятки тысяч раз горячее, чем центр Солнца. Линия деконфайнмента при низких температурах изгибается в сторону меньших барионных химических потенциалов, что противоположно стандартному поведению.

Раньше было неизвестно, может ли гиперонная фаза сосуществовать с ядерным жидкость-газ и деконфайнментом в одной модели. Теперь показано, что при определённых параметрах возникают три отдельные критические точки. Это первая демонстрация трёх перекрёстков на одной карте плотной материи.

Результат важен для понимания состава внутренних областей нейтронных звёзд и динамики их слияний. Будущие эксперименты по столкновению тяжёлых ионов смогут проверить, появляется ли странная фаза в реальных условиях. Если да, то карта плотной материи станет ещё более детальной, а перекрёстки — более предсказуемыми.