Найекстремальніші зірки у Всесвіті дають "збій у роботі": вчені з'ясували, чому

Учені нарешті з'ясували, чому відбуваються "збої в роботі" нейтронних зірок. Вони виникають, коли дуже щільні мертві зірки раптово починають обертатися швидше. Нове відкриття було зроблено групою астрофізиків і квантових фізиків і так, учені можуть краще зрозуміти внутрішні процеси нейтронних зірок. Результати дослідження були опубліковані в журналі Physical Review Letters, пише Space.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Нейтронні зірки утворюються, коли масивні зірки вмирають, а їхні ядра стискаються до діаметра приблизно 20 км. При цьому багата на нейтрони матерія, з якої складаються нейтронні зірки надзвичайно щільна і вони мають величезну масу. Досліджувати ці об'єкти дуже складно, адже вони здебільшого знаходяться дуже далеко від Землі.

За словами вчених, нове дослідження встановлює міцний зв'язок між квантовою механікою та астрофізикою і відкриває новий погляд на внутрішню природу нейтронних зірок, які іноді демонструють дивну поведінку. Нейтронні зірки можуть раптово почати обертатися швидше, і такий "збій у роботі", як з'ясували вчені, найімовірніше, пов'язаний з тим, що маленькі вихори внутрішньої речовини, що обертається, виходять на поверхню цих зірок.

Автори дослідження вважають, що дивна поведінка нейтронних зірок може свідчити про те, що матерія під поверхнею цих об'єктів існує у формі надтекучої рідини. Це речовини, які нагадують рідину, але мають нульову в'язкість.

Рідини з високою в'язкістю, такі як мед, течуть повільно і навіть можуть поводитися як тверді речовини. А рідини з низькою в'язкістю течуть швидше. Але надтекучі рідини з нульовою в'язкістю обертаються у формі безлічі крихітних закручених вихорів, кожен з яких несе в собі невелику частину моменту імпульсу системи.

Нейтронні зірки показують дивну поведінку, коли швидкість їх обертання, що становить сотні разів на секунду, збільшується. Збій проявляється в тому, що вихори речовини з внутрішньої надплинної частини зірки вириваються на тверду, кристалічну зовнішню поверхню кори. Ці вихори несуть із собою момент імпульсу, який збільшує швидкість обертання зовнішнього шару зірки.

Провівши експерименти на Землі, вчені з'ясували, що в ультрахолодних надтвердих тілах справді можуть виникати збої, які схожі на більші й екстремальніші збої в нейтронних зірках. Способи вивчення процесів, що відбуваються в нейтронних зірках, створені вченими, допоможуть вивчити ці надщільні об'єкти на Землі за допомогою відомих матеріалів і моделювання.

Як уже писав Фокус, вчені знайшли новий спосіб перевірити теорію відносності Ейнштейна. Для цього потрібно використовувати гравітаційні хвилі, які виникають у процесі злиття чорних дір.

Також Фокус писав про те, що фізики представили нову теорію, яка може описати все, що відбувається у Всесвіті, об'єднавши теорію гравітації і квантову теорію.