«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
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
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

Почему у «Титаника» четвёртая труба была «фальшивой» и никогда не дымила, в отличие от трёх остальных?

Когда мы представляем себе «Титаник», перед глазами возникает определённый образ: чёрный корпус, белые надстройки, четыре огромные охристые трубы с чёрными верхушками, слегка наклонённые назад....

Пибимпап: как корейская чаша с рисом и овощами превращает еду в процесс смешивания вкусов

Пибимпап появляется на столе почти как натюрморт. На светлом рисе разложены овощи разных оттенков, мясо, яйцо и тёмно-красная паста, причём каждый компонент сначала сохраняет собственное место....

Младшие сестры Эйфелевой башни: как башни Уоттс появились в GTA, а их создатель оказался на обложке альбома The Beatles

Эйфелеву башню знают все, потому что трудно не заметить эту монструозную махину, а вот о ее младших сестрах, башнях Уоттс, забывают. Поэтому каждое их появление становится сравнимо с фейерверком:...

Что происходит внутри жёсткого диска во время работы?

Внутри работающего жёсткого диска пластины вращаются со скоростью в несколько тысяч оборотов в минуту, а над их поверхностью перемещаются головки чтения и записи. При этом головка не скользит по...

Обзор наушников Tiandirenhe TD28: опыт серьезного взрослого звучания

Компания Tiandirenhe уже как-то попадала в наш ТОП со своими невероятно крутыми наушниками по очень умеренной цене. Да, у них нет красивой коробки с инструкцией, даже кабель и насадки идут...

✦ ИИ  Семь человеческих лет за один год — миф. Как на самом деле рассчитывается возраст кошек?

Перевести возраст домашнего питомца в человеческие годы кажется простой арифметической задачей — и именно поэтому вокруг этого накопилось больше мифов, чем научных данных. Кошки и люди...