Тайны Вселенной: раскрытие загадки «сбоев» нейтронных звезд

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Оффтопик

В современной научной парадигме, где грани между квантовыми и астрофизическими явлениями стираются, последние достижения в области изучения нейтронных звезд предоставляют значительный вклад в развитие фундаментальных наук. Анализ «сбоев» вращения нейтронных звезд, проявляющихся в виде внезапных изменений скорости вращения, выявил новые аспекты в понимании этих астрономических объектов.

На рисунке изображена нейтронная звезда, которая «сбоит», испуская всплеск радиоволнового излучения
Автор: NASA's Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA) Источник: www.space.com

Нейтронные звезды представляют собой конечный этап эволюции звезд, обладающих значительной массой. В результате гравитационного коллапса, материя в них сжимается до экстремальной плотности, формируя уникальное состояние, состоящее почти исключительно из нейтронов.

Для исследования таких удаленных и недоступных для прямого изучения объектов, ученые прибегают к методам моделирования. С помощью ультрахолодных дипольных атомов, создается аналог сверхтекучего состояния, предположительно существующего в нейтронных звездах. Это позволяет моделировать «сбои» в лабораторных условиях и подтверждает гипотезы о сверхтекучих свойствах вещества внутри нейтронных звезд.

Исследования показали, что «сбои» могут быть вызваны переносом углового момента через сверхтекучий слой внутри звезды, что аналогично поведению сверхтекучих вихрей в экспериментах с ультрахолодными атомами. Таким образом, наблюдаемые изменения в вращении нейтронных звезд получают объяснение в рамках квантовой механики.

Сотрудничество ученых из различных областей науки, таких как астрофизика и квантовая физика, приводит к новым открытиям и расширяет наше понимание законов природы. Результаты исследований демонстрируют, что принципы, управляющие поведением субатомных частиц, могут быть применимы и к крупномасштабным космическим объектам.

Что такое сверхтекучая жидкость и как она образуется?

Сверхтекучая жидкость — это особое состояние вещества, которое обладает нулевой вязкостью, то есть способностью течь без какого-либо внутреннего трения. Это означает, что сверхтекучая жидкость может течь без потери энергии и без сопротивления через узкие каналы или поры, не испытывая трения со стенками.

Сверхтекучесть возникает при очень низких температурах, близких к абсолютному нулю, когда кинетическая энергия частиц настолько мала, что они начинают вести себя согласно принципам квантовой механики, а не классической физики. В таких условиях частицы (например, атомы гелия-4 или гелия-3) могут конденсироваться в одно квантовое состояние, известное как Бозе-Эйнштейновский конденсат для бозонов или куперовские пары для фермионов, что приводит к возникновению сверхтекучести.

Важным свойством сверхтекучих жидкостей является их способность вращаться, образуя квантовые вихри, каждый из которых имеет квантованный угловой момент. Эти вихри могут взаимодействовать друг с другом и с внешними границами, что приводит к различным интересным явлениям, таким как формирование устойчивых вихревых решеток.

Сверхтекучесть была впервые обнаружена в жидком гелии (гелий-4) при температуре ниже 2.17 К (-271 °C), что является точкой лямбда-перехода для этого вещества. С тех пор сверхтекучесть была изучена и в других системах, включая ультрахолодные атомные газы и нейтронные звезды, где предполагается, что сверхтекучий нейтронный материал играет ключевую роль в динамике звезды.

1 комментарий

P
Ну все, расходимся, больше вученым делать нечего…

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

От лабораторного отклонения к массовому продукту: история клейких стикеров

В конце 1960-х химические лаборатории искали способы усилить сцепление материалов. Ожидался рост прочности клеёв для промышленности. Один из экспериментов дал противоположный результат. Разработка...

Поможет не потеряться при погружениях и на суше. Сигнальный дайвинговый фонарик. Обзор Wurkkos DL04

Плафон-«медуза», разноцветные сигнальные цветные режимы, выдерживает погружение до 100м, постоянный белый и цветной свет и питание от 16340 аккумулятора со встроенным разъёмом зарядки. Предлагаю...

Бюджетные, не значит плохие: обзор беговых кроссовок Li-Ning Soft Cool (ARSU113-2)

Недавно мои любимые кроссовки Adidas CC Sonic разменяли отметку в 12 лет. Они были куплены в период Олимпиады 2014 года и выдерживали любые мои нагрузки: от обычных походов в спортивный зал до...

Обзор электронной книги Moaan Pantone 6 на цветном экране E-Ink Kaleido 3 и Android 14

По работе довольно часто приходится использовать техническую литературу в электронном варианте, а просматривать ее на смартфоне или планшете не лучший вариант. Кроме того, я основательно подсел на...

Борьба за миллисекунды: как задержка визуальных систем влияла на эффективность пилотирования F-35

В современной авиации шлем пилота F-35 (модель Gen 3 HMDS) выступает одним из основных интерфейсов, через который выводятся данные о полёте и целях. Классический индикатор на лобовом стекле (ИЛС) в...

Расселением древних людей на протяжении 74 000 лет управляли... комары: как малярия каменного века изменила географию человечества

Принято считать, что раннюю историю Homo sapiens писал климат. Считалось, что изменение температур, доступность пресной воды, расширение саванн или наступление ледников формировали так называемую...