Ученые нашли самое жесткое вещество во Вселенной
Международная группа исследователей пришла к выводу, что "ядерные макароны" в коре нейтронной звезды жестче всего, что когда-либо встречалось человечеству на Земле и в космосе, пишут "Вести" со ссылкой на статью, опубликованную в журнале Physical Review Letters.
Отмечается, что группа ученых во главе с Чарлзом Горовицем из Индианского университета в Блумингтоне попутно открыла также новый механизм излучения гравитационных волн.
Нейтронная звезда образуется после взрыва сверхновой. Это необычайно плотный объект: кубический сантиметр такого вещества весит сотни миллионов тонн. В центре небесного тела под действием чудовищного давления протоны и электроны объединились в нейтроны, отсюда и название.
Нейтронная звезда покрыта твердой корой. В ее нижнем слое из нейтронов и протонов (на небольшой глубине последние еще встречаются) создаются структуры причудливой формы. Многие из них напоминают те или иные макаронные изделия. Как уточняет ресурс phys.org, ученые так и называют их: "ньокки", "спагетти", "лазанья". Собирательное название звучит как "ядерные макароны".
Невероятная плотность вещества и эти образования, играющие роль своеобразной арматуры, должны создавать материал огромной жесткости. Но каковы точные цифры? Это и выяснила команда Горовица.
"Жесткость коры нейтронной звезды, особенно в ее нижней части, имеет отношение к большому количеству астрофизических проблем, но не слишком хорошо известна", - говорит первый автор исследования Мэттью Каплан в пресс-релизе Университета Макгилл.
Как уточняется в том же релизе, ученые предприняли самое масштабное в истории компьютерное моделирование внутреннего устройства нейтронных звезд. На обычном ноутбуке с одним хорошим графическим процессором такие вычисления заняли бы 250 лет непрерывной работы. К счастью, в распоряжении ученых был суперкомпьютер.
Результаты расчета показали, что модуль сдвига этого материала составляет невиданные 1030 эрг на кубический сантиметр. Это означает, что он в 10 миллиардов раз жестче стали и бьет все рекорды по этому показателю.
"Наши результаты представляют ценность для астрономов, изучающих нейтронные звезды. Их внешний слой является той частью, которую мы фактически наблюдаем, поэтому нам нужно понять [его устройство], чтобы интерпретировать астрономические наблюдения этих звезд", - отмечает Каплан.
Также выяснилось, что нейтронные звезды способны излучать достаточно мощные гравитационные волны не только при столкновении. Образование новых "ядерных макарон" тоже приводит к гравитационному всплеску. Правда, пока чувствительность действующих детекторов недостаточна для регистрации сигнала такой природы. Но инженеры работают над тем, чтобы улучшить характеристики как оборудования, так и методов обработки сигнала.