Вперше в історії астрономи дослідили внутрішню структуру нейтронних зірок

Міжнародна група астрофізиків оприлюднила нове дослідження про внутрішню структуру нейтронних зірок, які залишаються одними з найщільніших і найзагадковіших об'єктів у космосі.

«Умови всередині нейтронних зірок настільки екстремальні, що породжують фізичні явища, які виходять далеко за межі нашого сучасного наукового розуміння», — пояснює астрофізик Пол Саттер, один із провідних дослідників цього питання.

За даними науковців, нейтронна зірка утворюється після колосального вибуху наднової і попри невеликий діаметр — лише близько 20 кілометрів, має масу, що в кілька разів перевищує масу нашого Сонця.

«Зовнішні шари нейтронних зірок мають щільність, яка в мільярди разів перевищує щільність алмазу» — зазначають дослідники. Гравітація на їхній поверхні настільки потужна, що навіть найбільші «гори» не перевищують кількох міліметрів у висоту.

Особливо вражаючими є відкриття щодо глибинних шарів цих космічних об'єктів. На глибині понад два кілометри формується унікальна субстанція, яку вчені назвали «ядерною пастою» — матеріал, у якому атомні ядра стиснуті до форм, що нагадують «спагеті» або «лазанью».

«Ця зона має товщину лише близько 100 метрів, але її маса перевищує масу всієї Землі у 3000 разів», — повідомляють астрофізики.

Ще глибше, під дією колосальної гравітації, атомні структури повністю руйнуються, утворюючи море з вільних нейтронів, протонів та електронів. Науковці виявили, що в зовнішній частині ядра нейтронної зірки, ймовірно, існує надплинна матерія — стан, при якому нейтрони рухаються без будь-якої в’язкості, а протони стають надпровідниками без електричного опору.

«При такій щільності вся зірка фактично перетворюється на єдине гігантське атомне ядро, яке утримується лише силою гравітації», — пояснюють дослідники.

Що саме відбувається в самому центрі цих загадкових зірок, залишається предметом наукових дискусій. Різні групи вчених висувають різноманітні гіпотези: від утворення нових форм матерії на основі кварків до повного розпаду протонів і нейтронів у плазму кварків і глюонів.

«На жаль, ми не можемо відтворити такі екстремальні умови в земних лабораторіях, тому поки що ці моделі залишаються теоретичними» — підсумовують астрофізики. — «Але кожне нове спостереження за нейтронними зірками наближає нас до розуміння фундаментальних законів фізики в найекстремальніших умовах Всесвіту».