Космос живих мерців: мертві зірки створюють нову фізику і знову сяють, з'ясувалося чому

Фізики з'ясували, що мертві зірки можуть викликати сильні спалахи світла завдяки своїй гравітації. Розуміння цього явища допоможе по-новому поглянути на деякі з найбільших і найзагадковіших вибухів у Всесвіті. Результати дослідження опубліковані на сервері препринтів arXiv, пише Live Science.

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

Нейтронні зірки та нова фізика

Нейтронні зірки є одними з найдивніших об'єктів у Всесвіті. Це стиснуті ядра померлих масивних зірок, які настільки щільні, що у сфері діаметром до 20 км сконцентрована маса Сонця. Нейтронні зірки майже повністю складаються зі зв'язаних разом нейтронів. Неймовірна щільність мертвих зірок призводить до появи найсильнішої гравітації, яка за рівнем поступається тільки гравітації чорних дір.

Нейтронні зірки зберігають деякий електричний заряд і в поєднанні зі швидким обертанням вони створюють найсильніші магнітні поля. У деяких випадках вони створюють найпотужніші магнітні поля у Всесвіті. Поєднання сильних магнітних полів і величезної гравітації може призвести до появи дивної нової фізики, пояснюють автори дослідження.

Мертві зірки знову сяють — чому?

Фізики дійшли висновку, що нейтронні зірки можуть випускати короткі, але потужні спалахи світла, завдяки власній гравітації. Спалахи використовують явище, відоме як резонанс, коли тригерний механізм продовжує накачувати енергію в систему на потрібній частоті, щоб продовжувати посилюватися.

У випадку з нейтронними зірками сильні магнітні поля навколо них створюють величезну кількість фотонів, тобто частинок світла. Зазвичай ці фотони розсіюються, посилюючи загальне світіння нейтронної зірки. Але нейтронна зірка, що швидко обертається, може створювати гравітаційні хвилі, що являють собою пульсації в тканині простору-часу. Ці хвилі на відміну від інших подібних більш високочастотні. Вчені вважають, що хвилі можуть передавати енергію від нейтронної зірки в область, де магнітні поля створюють фотони, і, якщо умови підходящі, викликають резонанс.

Хвилі з потрібною частотою можуть посилювати фотони, але ще й це призводить до появи ще більшої кількості фотонів, створених прямо в гравітаційному полі. Цей процес розвивається сам по собі поки не припиниться, що спричиняє спалах випромінювання, вважають автори дослідження.

Секрет найзагадковіших вибухів у Всесвіті розкривають мертві зірки

Фізики вважають, що деякі незвичайні астрофізичні вибухи, як-от гамма-сплески і швидкі радіоспалахи, можуть бути спричинені цим резонансом гравітації і світла. Це залежить від того, наскільки добре гравітація може безпосередньо зв'язуватися зі світлом і виробляти фотони. Це може статися неймовірно рідко, а значить це не неможливо.

Автори дослідження використовували спалахи нейтронних зірок, щоб обмежити зв'язок між гравітацією і світлом, і показали, як ці потужні спалахи випромінювання слугують природною лабораторією для перевірки деяких із найнесподіваніших взаємодій у Всесвіті.

Як уже писав Фокус, представлена перша у світі технологія холодного ядерного синтезу. Ця технологія є багатообіцяючою для виробництва чистої термоядерної енергії.

Раніше Фокус також писав про те, що у зірок, схожих на Сонце, були виявлені компаньйони у вигляді нейтронних зірок. Але це дуже незвичайні подвійні системи, які не зовсім узгоджуються з моделями формування подібних зірок.