Странни "ядрени спагети" са може би най-здравият материал във Вселената

НаукаOFFNews Последна промяна на 18 септември 2018 в 00:00 4302 0

Една наистина странна форма на материята, намираща се в ултраплътни обекти като неутронните звезди, изглежда добър кандидат за най-здравия материал във Вселената.

Според новите изчисления и компютърните симулации тази материя е впечатляващите 10 милиарда пъти по-здрава от стоманата.

Статията за проучването е приета в Physical Review Letters и може да бъде прочетена в ресурса за препринти arXiv.

"Това е много шантава форма", коментира физикът Чарлс Хоровиц (Charles Horowitz) от Университета на Индиана Блумингтън за Science News, "но материалът е също много, много плътен, което го прави по-як".

Неутронните звезди са една от крайните точки на жизнения цикъл на звездата с голяма маса. След като сърцевината на една звезда изгаря до желязо, тя се колапсира, превръщайки протоните и електроните в неутрони и неутрино.

Неутриното излита, но неутроните гъсто се уплътняват в обект с диаметър между 10 и 20 километра.

Тази невероятно висока плътност прави нещо странно с ядрото на атомите в звездата. Колкото се приближаваме към центъра, плътността се увеличава, притискайки ядрата, докато се деформират и се слеят заедно.

Получените ядрени структури приличат на макаронени изделия. Някои структури са сплескани в листове като лазаня, някои са подобни на макарони, други - на спагети, нудли и юфка. Тяхната плътност е огромна - над 100 трилиона пъти повече от водата.

Ядрени видове "паста" (Caplan & Horowitz / arXiv)

Както може би се досещате, възпроизвеждането на този вид плътност в лабораторни условия е просто невъзможно. За щастие учените сега имат достъп до мощни компютърни симулации, които са използвали за този случай.

Изследователите създават компютърни модели на ядрената паста и прилагат натиск, за да проверят как реагира материалът. Те установяват, че силата, необходима за разрушаване на ядрените "спагети", е 10 милиарда пъти по-голяма от необходимата за разрушаване на стоманата.

Въпреки че кората на неутронната звезда е изчислявана преди това и определена като изключително здрава, ядрените "спагети" са още по-яки. Този резултат предполага, че йонната кора на една неутронна звезда ще се счупи значително по-рано от ядрената "паста" в сърцевината.

Това, от своя страна, може да окаже влияние върху разрушаването на кората в определени ситуации, твърдят изследователите, по време на сливанията на неутронни звезди или ултрадългите гама-лъчеви избухвания, предизвикани от магнетари.

"Освен това голямата якост и плътност на ядрената "паста", предсказани от това проучване, предполагат, че неутронните звезди могат да поддържат големи "погребани" планини под кората си", пишат изследователите в своята статия.

Това означава, че заради тези плътни области вътрешността на неутронната звезда може да бъде твърде нехомогенна. И ако случаят е такъв, неутронните звезди може би постоянно генерират гравитационни вълни - вълни в тъканта на пространство- времето.

Те няма да бъдат особено силни, поне недостатъчно силни, за да бъдат открити от съвременните детектори, като се има предвид колко е трудно да се открие дори сблъсък между две масивни черни дупки.

Но може би бъдещите ъпгрейди на гравитационната обсерватория LIGO могат да подобрят чувствителността ѝ. А може би обсерваторията на лазерната интерферометърична космическа антена (Laser Interferometer Space Antenna - LISA), планирана за изстрелване през 2034 г., може да открие тези слаби вълни.

Изследването не само хвърля светлина върху естеството на сърцевината на неутронните звезди, но и поставя основата за бъдещи наблюдения, които един ден могат да дадат конкретно доказателство за съществуването на ядрената "паста".

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Космос

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !