Ученым из Массачусетского технологического института удалось выяснить, как распространяются звуковые волны в жидкой материи нейтронных звезд на примере искусственно созданного облака из атомов лития. Это поможет больше узнать про структуру нейтронных звезд.
В реальности эти объекты представляют собой останки крупных выгоревших звезд. После взрыва сверхновой их ядра схлопываются и превращаются в сферу, которая своими размерами сходна с небольшим городом (что по меркам космоса совсем немного). Внутри нейтронных звезд начинается цепочка реакций, в результате чего электроны и протоны сливаются и бывшая звезда превращается в шар из нейтронов.
Точная структура нейтронных звезд до сих пор остается для астрофизиков загадкой. Например, есть предположение, что нейтронные звезды имеют сверхплотное ядро или же кварковую жидкость, а средние слои состоят из нейтронной жидкости.
Чтобы узнать больше, физики создают в лабораторных условиях аналоги материи нейтронных звезд. Одну из таких моделей воссоздали профессор Мартин Цвирляйн из Массачусетского технологического института и его коллеги. В этой роли выступило облако из атомов лития-6, охлажденное до температур, близких к абсолютному нулю. Атомы облучили двумя лазерными лучами таким образом, что они оказались внутри своеобразной световой ловушки и вели себя так же, как частицы в средних слоях нейтронной звезды.
После этого Цвирляйн и его коллеги проверили, как это облако будет взаимодействовать с акустическими волнами. Наблюдение показало, что те распространяются именно так, как предсказывали предварительные квантово-механические расчеты.
Звук, который при этом получился, был похож на журчание. По словам профессора Цвирляйна, точно так звучали бы нейтронные звезды. Если, конечно, допустить, что кто-то смог бы приблизиться к ним и приложить к поверхности ухо.
Это открытие поможет физикам больше узнать о структуре мертвых светил, а также выяснить, какие типы гравитационных волн они могут вырабатывать. Также это может быть полезно при изучении кварково-глюонной плазмы – первичной материи Вселенной, которая существовала сразу после Большого взрыва.
