Ученые нашли внутри мертвой звезды самого удачливого вора Вселенной

4 Мая 2018

МОСКВА, 4 мая. Астрофизикам впервые удалось зафиксировать, что самые горячие мертвые звезды Вселенной охлаждаются очень быстро до низких температур благодаря наличию своеобразного нейтринного энергетического вора в их недрах, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

Космический баланс

Все звезды Вселенной кажут собой гигантские термоядерные реакторы, внутри которых противоборствуют два лагеря физических сил, один из которых стремится сжать их до размеров сингулярности, а другие – разорвать ее на части. К числу первых относится гравитация и ее союзники, а вторых – тепло и свет, производимые в ходе термоядерных реакций.

Когда сияло умирает и превращается в белого карлика или в пульсар, равновесие между этими силами расстраивается. Бывшая звезда сжимается и раскаляется до огромных температур, что удерживает ее от дальнейшего гравитационного коллапса и позволяет ей светиться еще несколько сотен пять миллионов лет.

Еще в начале 20 века, на заре развития ядерной и термоядерной физики, звездочёты обнаружили, что подобное объяснение процесса смерти светил не соответствует тому, что наблюдается в реальности. Поверхность настоящих нейтронных звезд оказалась на несколько порядков менее горячей, чем предвещала теория, и в полноценном они охлаждались быстрее, чем на то указывали расчеты.

Эту загадку решил известный физик-теоретик Георгий Гамов, заметивший в 1940 году, что при достаточно высоких температурах и давлениях свободные протоны, плавающие в супе материи нейтронных звезд или белых карликов, будут сливаться с электронами и нейтронами, определяю нейтроны и выбрасывая в окружающее пространство пары нейтрино и антинейтрино. Затем нейтроны распадутся на электроны и протоны и этот процесс начнется заново, что позволяет звезде выбрасывать нейтрино и терять энергию почти с бесконечной скоростью.

Эта идея, давно ставшая общепринятым постулатом астрофизики, купила название урка-процесс в честь прозвища бразильского казино, где Гамов и его ученик, согласно легенде, совершили это открытие. Бывший советский ученый отгадал назвать его подобным образом по той причине, что нейтрино уносят энергию так же мгновенного, как деньги исчезали при игре в рулетку, или же как урка ворует бесхозное добро.

Физическое казино

Астрономы, несмотря на все усилия, так и не смогли напрямую зафиксировать его житьё в недрах уже известных нам пульсаров, что заставляло мечтателей искать альтернативные варианты работы данного нейтринного испарителя, в которых взаимодействовали пары нейтронов или ядра атомов и нейтроны, а не протоны и электроны, что резко снижало его грузоподъемность.

Эдвард Браун (Edward Brown), астрофизик из университета кадра Мичиган в Ист-Лэнсинге (США), и его коллеги нашли первые свидетельства того, что самый простой и эффективный вариант его работы действительно существует в природе, наблюдая на протяжении 10 лет за звездной системой MXB 1659-29, где обитает нейтронная звезда и обычное светило.

Пульсар, как рассказывают ученые, постоянно ворует материю своей соседки и накапливает ее на своей поверхности. Когда ее масса достигает некой критической отметки, происходит своеобразный термоядерный подрыв, в результате чего внешние слои нейтронной звезды разогреваются до сверхвысоких температур, что во многом повторяет процесс их рождения.

Воспользовавшись подобным соотношением, астрономы проследили за тем, как подобные взрывы воздействуют на число нейтрино, производимых пульсаром. Их наблюдения подчеркнули, что MXB 1659-29 производит гигантское число частиц в ходе подобных вспышек, чье число было примерно на 10 порядков выше, чем можно купить через альтернативные версии урка-процесса.

Соответственно, теперь ученые могут говорить, что главная версия этого нейтринного испарителя действительно присутствует в недрах звезд. Это, в свою очередь, указывает на то, что далеко не все частицы материи в их ядре превратились в нейтроны – примерно десятая их квота должна была выжить, чтобы подобный звездный воришка мог выбрасывать энергию из ядра пульсара с нужной скоростью.

Дальнейшие наблюдения за MXB 1659-29 и другими мертвыми звездами, как надеются Браун и его коллеги, помогут добраться до сутить, как устроены недра и что происходит в их ядре самых плотных сгустков материи во Вселенной.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые нашли внутри мертвой звезды самого удачливого вора Вселенной

комментарии (0)

Другие интересные новости

Депутат назвал Пугачеву бабушкой, которая когда-то пела