«Ядерная паста» может звучать как причудливая смесь, приготовленная шеф-поваром молекулярной гастрономии, но на самом деле это буквально несколько световых лет от спагетти, которые вы найдете на кухне. Эта странная лапша замешивается под корой нейтронных звезд, и в новом исследовании мощное компьютерное моделирование предприняло попытку манипулировать этой звездной лапшой, чтобы выяснить, что это самый прочный материал в космосе.
Так как же эта ядерная паста стала супер-макаронами вселенной? Ну, это потому, что он создан внутри нейтронных звезд, которые действуют как скороварки.
Нейтронные звезды - это звездные трупы массивных звезд, у которых закончилось топливо и которые взорвались как сверхновые. Эти крошечные вращающиеся объекты имеют ширину всего около дюжины миль, но вмещают в себя всю массу нашего Солнца. Они настолько плотные, что всего одна чайная ложка вещества нейтронной звезды весит столько же, сколько гора на Земле! Таким образом, нейтронные звезды состоят не из «нормальной» материи, а скорее из вырожденной материи - чрезвычайно компактных нейтронов, столкнувшихся друг с другом невероятно мощными гравитационными силами.
Экстремальная гравитация нейтронной звезды заставит внешние слои замерзнуть, как кора, с жидким ядром внизу. Под корой мощные силы взаимодействуют между нейтронами и протонами внутри вещества нейтронной звезды, заставляя вещество принимать удивительные формы, такие как длинные цилиндры и плоские плоскости. Астрофизики называют эти формы «лазаньей», «спагетти» и «ньокки», а все вместе - ядерной пастой. Понимание того, как работает эта ядерная паста, является ключевой задачей для наших ученых, любящих лазанью.
«Прочность коры нейтронной звезды, особенно нижней части коры, имеет отношение к большому количеству проблем астрофизики, но недостаточно хорошо изучена», - сказал Мэтью Каплан, научный сотрудник Университета Макгилла., в заявлении.
Чтобы лучше понять эту кашу, Каплан и его команда создали самую сложную компьютерную симуляцию, когда-либо проводившуюся на корках нейтронных звезд, чтобы понять, как они деформируются и разрушаются. Оказывается, ядерная паста настолько далека от al dente, насколько это вообще возможно; это самый прочный из известных материалов во вселенной.
" Наши результаты ценны для астрономов, изучающих нейтронные звезды. Их внешний слой - это та часть, которую мы на самом деле наблюдаем, поэтому нам нужно понимать это, чтобы интерпретировать астрономические наблюдения этих звезд", - добавил Каплан.
Это особенно важно, поскольку теперь физики могут измерять гравитационные волны: рябь в пространстве-времени, вызванную вращением, столкновением и слиянием массивных космических объектов, таких как нейтронные звезды и черные дыры. Поэтому кора нейтронных звезд очень важна для науки. Фактически, одинокие нейтронные звезды могут создавать собственные слабые гравитационные волны, создавая твердые «горы» в земной коре, согласно исследованию, которое было принято к публикации в августе 2018 года в журнале Physical Review Letters. Когда нейтронные звезды вращаются, эти горы будут возмущать пространство-время, как пропеллер, рассекающий поверхность спокойного озера, создавая постоянный источник гравитационных волн, которые мы, возможно, сможем обнаружить в будущем.
«Здесь в экстремальных условиях происходит много интересной физики, поэтому понимание физических свойств нейтронной звезды - это способ для ученых проверить свои теории и модели», - сказал Каплан. "С таким результатом нужно пересмотреть многие проблемы. Насколько большую гору можно построить на нейтронной звезде до того, как кора разрушится и она разрушится? Как она будет выглядеть? И самое главное, как астрономы смогут ее наблюдать?"
Итак, в следующий раз, когда вы будете варить пенне, найдите минутку, чтобы подумать о горах ядерной пасты, которые могли бы многое рассказать о природе нейтронных звезд.
Интересно
Ядерная паста - это настоящее меню, от спагетти и антиспагетти до лазаньи, ньокки и антиньокки. Также есть дефекты и вафли.