Иллюстрация Foreal

Интерьер звезд neutronowych – самая плотная форма материи во Вселенной – уже давно представляют для ученых загадку, которую, быть может, удастся вскоре решить.

Когда звезда с массой, равной 20 массам Солнца, умирает, по словам астрофизика Zavena Arzoumaniana становится „самые шокирующие объектом, о котором большинство людей никогда не слышало” – звезда нейтрона. В звездах neutronowych нейтроны с массой около двух масс Солнца сжаты в области размера города. Кусок нейтронной звезды размером с мяч для pingponga ważyłby более миллиарда тонн. Мы подозреваем, что в нейтронной звезде мощная сила гравитации сжимает друг с другом протоны и электроны, создавая из них нейтроны.

Астрономы никогда не видели нейтронной звезды с близкого расстояния, и никакая земная лаборатория не в состоянии создать вещества при такой большой плотности. Из этих причин внутренняя структура звезд neutronowych является одной из величайших тайн космоса. „Эти звезды состоят из прочной материи с самой большой плотности, какую допускает природа, создавая конфигурацию, которой мы не понимаем”, – говорит Арзуманян, который работает в принадлежащем NASA Goddard Space Flight Center. Они являются формой материи создает сильнейшее гравитационное поле: если увеличить их массу, лишь незначительно, стали бы черными дырами, то есть объектами, которые по сути уже не являются материей, но все же изогнутым пространством. „Мы пытаемся понять, что происходит на этой границе”, – говорит Арзуманян.

Какая форма материи находится в звездах neutronowych и каковы ее свойства? По мнению некоторых гипотез в звездах происходят обычные нейтроны, может быть, с небольшим добавлением протонов. Существуют также концепции, в соответствии с которыми нейтронов в звездах neutronowych распадаются на плавающие свободно свои составляющие – кварки и gluony. Возможно даже, что интерьер этих звезд состоят из еще более необычной материи, то есть hiperonów – частиц, в которых компоненты не встречаются в атомах нормально кварки верхний и нижний, только их ciężsi двоюродные братья, т. е. кварки странные.

Но, как ученые, должны узнать правду, если не могут вырезать звезды, и посмотреть на ее дом? Прорыв произошел в августе 2017 года, когда наземные обсерватории зафиксировали гравитационные волны – морщины пространства-времени, вызванные ускоряется массивные объекты, которые выглядели как результат столкновения двух звезд neutronowych. Эти волны принесли данные о массах и размерах звезд, прямо перед катастрофой. Благодаря им, были получены новые ограничения на физические параметры этих монстров, а, следовательно, и на свойства материи, из которой они построены. Других советов поставляет ученым Исследователь Изготовления Интерьера Звезд Neutronowych (Neutron Star Interior Composition Explorer; NICER). Этот эксперимент проводится на мкс с июня 2017 года. NICER наблюдаются пульсары, то есть очень быстро rotujące нейтронных звезд с сильным магнитном поле. Посылают их пучки излучения, которые могут попасть в Землю. Мы видим то импульсы, появляющиеся и исчезающие в невероятном темпе: самый быстрый пульсар мигает более 700 раз в секунду. Благодаря этим и другим замечания появились, наконец, перспектива познания процессов, происходящих в этих dziwolągach. Если ученым это удастся, они будут в состоянии понять не только эти космические особенности, но и определить фундаментальные ограничения для материи и гравитации.