«Хладнокровные» звёзды: как нейтронные монстры открывают тайны квантовой физики

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

Они рождаются в ослепительной вспышке — умирающая звезда дарует им жизнь в агонии. Встречайте, нейтронные звезды — космические сверхтяжеловесы, сжатые до размеров мегаполиса. Недавно команда испанских астрофизиков сделала открытие, которое может пролить свет на тайны этих космических диковинок и приблизить нас к пониманию самой гравитации на квантовом уровне.

Их исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, сфокусировано на трёх молодых нейтронных звёздах, обнаруженных с помощью рентгеновских телескопов XMM-Newton и «Чандра». Изучая их излучение, учёные с удивлением обнаружили, что эти «новорождённые» звёзды остывают значительно быстрее, чем ожидалось. Это неожиданное открытие ставит под сомнение существующие модели и указывает на то, что в недрах нейтронных звёзд могут протекать процессы, о которых мы даже не подозревали.

Ключ к разгадке — в физическом понятии «уравнение состояния». По сути, это набор правил, описывающих, как ведёт себя материя в экстремальных условиях. В случае нейтронных звёзд, где гравитация сжимает протоны и электроны в единую массу нейтронов, уравнение состояния приобретает поистине фантастический характер.

Нейтронная звезда, иллюстрация
Нейтронная звезда, иллюстрация
Автор: Designer

До сих пор учёные оперировали сотнями различных моделей, пытаясь описать, что происходит внутри этих космических титанов. Однако открытие «ускоренного остывания» резко сузило поле для поисков, отбросив три четверти существующих теорий.

«Мы словно получили послание из самого сердца нейтронной звезды,» — поясняет Нанда Реа, один из авторов исследования. «Быстрое охлаждение говорит о том, что в ядре происходит нечто необычное, что-то, что заставляет энергию утекать с невероятной скоростью.»

Учёные предполагают, что причиной этому может быть экзотический процесс рождения нейтрино — неуловимых частиц, практически не взаимодействующих с обычной материей. Согласно этой гипотезе, внутри нейтронных звёзд могут существовать условия, при которых нейтрино рождаются в огромных количествах, унося с собой энергию и охлаждая звезду изнутри.

Но значение этого открытия выходит далеко за пределы астрофизики. Дело в том, что экстремальные условия внутри нейтронных звёзд представляют собой естественную лабораторию для изучения квантовой гравитации — теории, объединяющей мир субатомных частиц и мир гравитации.

Строение нейтронной звезды
Строение нейтронной звезды
Автор: Urutseg. Собственная работа, CC BY-SA 3.0 Источник: commons.wikimedia.org

«Мы стоим на пороге фундаментальных открытий,» — уверен Алессио Марино, руководитель исследования. — «Расшифровав послание остывающих звёзд, мы сможем заглянуть в самые глубины материи и приблизиться к пониманию того, как устроена Вселенная на самом фундаментальном уровне.»

Так что же ждёт нас впереди? Новые наблюдения, более точные модели, и, возможно, самое главное — переосмысление наших представлений о природе пространства, времени и гравитации. Одно можно сказать с уверенностью: холодные нейтронные звёзды хранят в себе ещё много горячих тайн, которые только предстоит раскрыть.

5 комментариев

Добавить комментарий

a
Предполагают, предполагают. Раньше столько «исследователей» с космоса не кормилось.
1
Вообще то, кванты являются материальными точками. Это ещё в школе проходят. А вам посоветую больше не прекращать принимать лекарства. Вы без них начинаете говорить любую дичь. По теме, которая вам даже неинтересна и неизвестна

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Вселенная оказалась на 306 миллионов лет моложе: как комковатая структура космоса объяснила поведение темной энергии

В современной астрофизике назрел кризис, затрагивающий самые основы нашего понимания мироздания. В центре этого кризиса находится фундаментальное противоречие, которое исследователи называют...

Почему медвежатина может быть опасной даже после 45 дней в морозилке

На семейной встрече приготовили мясо медведя, которое до этого 45 дней лежало в морозилке. Казалось бы, времени достаточно. Но вскоре у шести участников обнаружили трихинеллёз. Двое из них...

Белки возрастом 160 млн лет уничтожают современные супербактерии: как одна ошибка создала природный антибиотик

В организме млекопитающих защиту от инфекций обеспечивают сотни различных соединений. Одно из самых распространенных среди них — белок лактоферрин. Он присутствует в материнском молоке,...

В дикой природе стали появляться гибриды белого и бурого медведей. Как это вообще стало возможным

Белый и бурый медведи обитают в разных условиях и заметно отличаются внешне и образом жизни. Тем удивительнее, что в природе встречаются их гибриды, унаследовавшие признаки обоих родителей. Но как...

Музыкальный центр Sony MHC-RX50: один из самых узнаваемых в 1997 году

Минисистема MHC-RX50 появилась на пике популярности музыкальных центров. Она вошла в число самых узнаваемых и популярных моделей среднего класса своей эпохи, наряду с Panasonic SC-AK40, Aiwa...

Ученые показали лицо первого представителя нашего вида: как выглядел Homo sapiens 300 тысяч лет назад

Около 315 тысяч лет назад на севере Африки жили люди, которых сегодня считают древнейшими известными представителями Homo sapiens. Международная группа исследователей восстановила внешность одного...