«Хладнокровные» звёзды: как нейтронные монстры открывают тайны квантовой физики

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

Они рождаются в ослепительной вспышке — умирающая звезда дарует им жизнь в агонии. Встречайте, нейтронные звезды — космические сверхтяжеловесы, сжатые до размеров мегаполиса. Недавно команда испанских астрофизиков сделала открытие, которое может пролить свет на тайны этих космических диковинок и приблизить нас к пониманию самой гравитации на квантовом уровне.

Их исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, сфокусировано на трёх молодых нейтронных звёздах, обнаруженных с помощью рентгеновских телескопов XMM-Newton и «Чандра». Изучая их излучение, учёные с удивлением обнаружили, что эти «новорождённые» звёзды остывают значительно быстрее, чем ожидалось. Это неожиданное открытие ставит под сомнение существующие модели и указывает на то, что в недрах нейтронных звёзд могут протекать процессы, о которых мы даже не подозревали.

Ключ к разгадке — в физическом понятии «уравнение состояния». По сути, это набор правил, описывающих, как ведёт себя материя в экстремальных условиях. В случае нейтронных звёзд, где гравитация сжимает протоны и электроны в единую массу нейтронов, уравнение состояния приобретает поистине фантастический характер.

Нейтронная звезда, иллюстрация
Автор: Designer

До сих пор учёные оперировали сотнями различных моделей, пытаясь описать, что происходит внутри этих космических титанов. Однако открытие «ускоренного остывания» резко сузило поле для поисков, отбросив три четверти существующих теорий.

«Мы словно получили послание из самого сердца нейтронной звезды,» — поясняет Нанда Реа, один из авторов исследования. «Быстрое охлаждение говорит о том, что в ядре происходит нечто необычное, что-то, что заставляет энергию утекать с невероятной скоростью.»

Учёные предполагают, что причиной этому может быть экзотический процесс рождения нейтрино — неуловимых частиц, практически не взаимодействующих с обычной материей. Согласно этой гипотезе, внутри нейтронных звёзд могут существовать условия, при которых нейтрино рождаются в огромных количествах, унося с собой энергию и охлаждая звезду изнутри.

Но значение этого открытия выходит далеко за пределы астрофизики. Дело в том, что экстремальные условия внутри нейтронных звёзд представляют собой естественную лабораторию для изучения квантовой гравитации — теории, объединяющей мир субатомных частиц и мир гравитации.

Строение нейтронной звезды
Автор: Urutseg. Собственная работа, CC BY-SA 3.0 Источник: commons.wikimedia.org

«Мы стоим на пороге фундаментальных открытий,» — уверен Алессио Марино, руководитель исследования. — «Расшифровав послание остывающих звёзд, мы сможем заглянуть в самые глубины материи и приблизиться к пониманию того, как устроена Вселенная на самом фундаментальном уровне.»

Так что же ждёт нас впереди? Новые наблюдения, более точные модели, и, возможно, самое главное — переосмысление наших представлений о природе пространства, времени и гравитации. Одно можно сказать с уверенностью: холодные нейтронные звёзды хранят в себе ещё много горячих тайн, которые только предстоит раскрыть.

8 комментариев

A
Предполагают, предполагают. Раньше столько «исследователей» с космоса не кормилось.
108295282012109436047@google
Обычный теоретический бред англосаксов. Квантовая гравитация скрывается не в нейтронных звёздах, а в обычных атомах.
Надо принять очевидное и доказанное нами, что вещество (элементарные частицы атома) состоит из двух материй: светлой и тёмной, кванты которых в миллионы раз меньше, чем думают ортодоксы. Электрон во много раз неичерпаемее, атома. И это не фигура речи. Именно квантовая гравитация корпускул этих материй и делает электрон.
Ошибка ортодоксов заключается в том, что агломерацию квантов, они принимают за один квант. Их кванты слишком большие.
a
Вообще то, кванты являются материальными точками. Это ещё в школе проходят. А вам посоветую больше не прекращать принимать лекарства. Вы без них начинаете говорить любую дичь. По теме, которая вам даже неинтересна и неизвестна
108295282012109436047@google
Бороться с тем, что вещество является сообществом двух материй: тёмной и светлой, а не одной барионной материей, бессмысленно. Это только вопрос времени. Учебники придётся переписать, это не страшно. Их и до этого переписывали много раз, но только в худшую сторону из-за теорий, которые все несостоятельные. Когда англосаксы осознают это, то всё наладится.
Ю
Бороться с тем, что вещество является сообществом двух материй: тёмной и светлой, а не одной барионной материей, бессмысленно. Это только вопрос времени. Учебники придётся переписать, это не страшно. Их и до этого переписывали много раз, но только в худшую сторону из-за теорий, которые все несостоятельные. Когда англосаксы осознают это, то всё наладится.

Ох… Скорей бы уж пришло к ним это осознание.
108295282012109436047@google

Ох… Скорей бы уж пришло к ним это осознание.

Этому осознанию мешает бизнес. Например, сейчас одной гравитации посвящено с десяток теорий и все являются общепризнанными, включая теорию струн. Внедрение феноменологии вместо теорий убирает из науки вакханалию теорий и говорит о том, что квантовая гравитация реализуется в элементарных частицах атома.
Англосаксы же настроены искать её теоретически вечно и вечно требовать на это денег. Англосаксам становление феноменологии невыгодно, так как она устанавливается окончательно и бесповоротно и уже никаких денег не требует. Любая же теория может смениться в любой момент, когда её затруднеия осознаются мировым сообществом.
Ю
Ох… Скорей бы уж пришло к ним это осознание.
Этому осознанию мешает бизнес. Например, сейчас одной гравитации посвящено с десяток теорий и все являются общепризнанными, включая теорию струн. Внедрение феноменологии вместо теорий убирает из науки вакханалию теорий и говорит о том, что квантовая гравитация реализуется в элементарных частицах атома.
Англосаксы же настроены искать её теоретически вечно и вечно требовать на это денег. Англосаксам становление феноменологии невыгодно, так как она устанавливается окончательно и бесповоротно и уже никаких денег не требует. Любая же теория может смениться в любой момент, когда её затруднеия осознаются мировым сообществом.

Всё правильно говорите, Евгений.
Ю
«Учёные предполагают, что причиной этому может быть экзотический процесс рождения нейтрино — неуловимых частиц, практически не взаимодействующих с обычной материей. Согласно этой гипотезе, внутри нейтронных звёзд могут существовать условия, при которых нейтрино рождаются в огромных количествах, унося с собой энергию и охлаждая звезду изнутри».
Когда учёные, наконец, поймут, что в действительности представляет из себя нейтрино? Пока не поймут, так и будут предполагать. Гипотеза за гипотезой.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Справится со всем — от зарослей травы до кустарника: Обзор мощного аккумуляторного триммера Greenworks 2105707

Недавно мы рассмотрели мощную аккумуляторную газонокосилку с батареей на 60В. Она, действительно выручает в вопросах борьбы с травой на ровном участке. Но ее возможности не безграничны. Если у вас...

Идеальное место для лунной базы найдено? NASA обнаружило подземные пещеры в Море Спокойствия

Серебристый диск Луны, безмолвный страж земных ночей, всегда манил человечество обещанием неизведанного. Фантазии о лунных базах и колониях, некогда казавшиеся сюжетами для фантастических романов,...

Охота на темную материю: пульсары — секретное оружие астрономов

Вселенная полна загадок. Черные дыры, квазары, нейтронные звезды — эти астрономические объекты до сих пор ставят в тупик ученых. Но есть тайна, которая стоит особняком, тайна,...

Не Unity, но тоже сносно: обзор игрового движка Godot Engine

Все, кто увлекается разработкой, наверняка знают, что игры создают на специальных движках. Самые популярные из них — это Unity и Unreal Engine. Однако на сегодняшний день их существует...

На каких дровах не стоит жарить шашлык: самые частые ошибки

Приготовление вкусного и ароматного шашлыка — дело, на первый взгляд, простое, но на самом деле оно требует тщательного подхода, особенно к выбору дров. Этот важный момент определяет...

Физики раскрыли секрет квантового перехода изолятор-металл: как вещество меняет свои свойства за мгновение?

Мы привыкли воспринимать мир как нечто статичное, неизменное. Кирпичи остаются кирпичами, вода — водой, а металл — металлом. Однако квантовая физика, подобно неутомимому...