Редкое состояние материи под названием «ядерное спагетти», теоретически пересказанное много лет назад, теперь может быть подтверждено экспериментально.
В недрах нейтронной звезды (НЗ) материя должна находиться в очень специфичном состоянии. Часть её будет существовать в виде кварков — «кирпичиков» обычной материи, которые в норме не встречаются. А часть останется в виде нейтронов и прочих «обычных» частиц. Из-за этой системы переходов материя в НЗ имеет не только чистые, но и в смешанные фазы, где есть сразу и элементарные частицы, и свободные кварки.
При этом в определённых слоях внутри НЗ поддерживается превращение материи, напоминающее кипение супа: протоны оборачиваются нейтронами, кварки разных типов превращаются друг в друга, и так далее. Вот такие смешанные состояния часто и называют «ядерным спагетти».
Чтобы проверить, насколько верны догадки теоретиков в отношении подобных явлений, Хосе Понс (José Pons) с коллегами из Университета Аликанте (Испания) попробовал использовать скорость вращения той части нейтронных звёзд, что являются пульсарами.
Пульсары излучают парой лучей, исходящих от двух противоположных точек поверхности, из-за вращения которых НЗ такого типа часто сравнивают с маяком. Период, с которым эти лучи доходят до земных астрономов, позволяет судить о том, с какой частотой происходит вращение НЗ. Но вот что странно: ни одного пульсара с периодом более 12 секунд найти так и не удалось.
Как утверждает группа г-на Понса, это и есть первое свидетельство существования ядерного спагетти.
Когда атомные ядра внутри такого объекта перемешиваются до состояния спагетти, электрическое сопротивление вещества звезды повышается, что затрудняет электронам перемещение внутри неё.
Из-за этого магнитное поле НЗ начинает рассеиваться значительно быстрее, чем должно теоретически. И если в норме НЗ замедляют своё вращение, излучая электромагнитные волны и переводя свою кинетическую энергию в них, то при ограниченном ядерным спагетти магнитном поле они не могут испускать электромагнитные волны с той силой, что предписывает теория. А значит, с определенного момента НЗ становится очень трудно замедлять вращение, преобразуя его энергию в излучение.
Таким образом, скорость вращения пульсара, не падающая в природе ниже раза в 12 секунд, может считаться надёжным свидетельством существования ядерного спагетти, заключает Хосе Понс.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature Physics. Его препринт доступен на сайте arXiv.
Немає коментарів:
Дописати коментар
Примітка: лише член цього блогу може опублікувати коментар.