Доктор физико-математических наук, профессор РАН Сергей Попов Сергей Попов принял участие в прямом эфире проекта ПостНауки. Вместе с соучредителем ПостНауки Романом Авдеевым и исследователем Ильей Гридневым они постарались простым языком рассказать пользователям Сети о формировании нейтронных звёзд, о том, чем похожи нейтронные звёзды и чёрные дыры и откуда появились гигантские магнитное поле и плотность.

Нейтронные звезды — это компактные объекты. Существуют берлые карлики, нейтронные звезды и черные дыры. И нейронные звезды, как и другие компактные объекты — это остатки звездной эволюции. На финальной стадии жизни звезды ядро звезды сжимается, и если этот процесс не остановится, то получается черная дыра, если остановится — нейтронная звезда.

Почему нейтронные звезды привлекают к себе столько внимания?

У нейтральных звезд есть множество экстремальных свойств. И эти свойства приводят к тому, что начинают происходить процессы в экстремальных условиях: сверхсильная гравитация, сверхсильные магнитные поля, сверхвысокая плотность вещества. Если мы хотим изучать электродинамику в сильных полях, квантовую хромодинамику, теорию гравитацию при больших значениях потенциала, то нам нужны объекты типа нейтронных звезд, — рассказал Сергей Попов.

Нейтронные звезды позволяют узнавать что-то новое о разных областях физики, их можно сравнить с отобранными группами людей, поведение которых изучают социалоги.

«Или, например, Шерлок Холмс изучал определенных людей и по изменению в их поведении мог предположить, что в Лондоне что-то происходит. Вот поэтому за нейтронными звездами наблюдать интересно, они позволяют узнавать что-то новое о совершенно разных областях физики», — объяснил доктор физико-математических наук.

Открытие первой нейтронной звезды

В известной книге про компактные объекты «Нейтронные звезды, белые карлики и черные дыры» воспроизведен рассказ-воспоминание физика о том, как были предсказаны нейтронные звезды. Согласно легенде произошло это в Копенгагегне. Главное действующее лицо — Ландау, 1932 год, уже были открыты нейтроны и известный физик предположил: «Значит могут быть звезды, состоящие только из этих частиц». 

Но по-настоящему нейтронные звезды предсказали физики Бааде и Цвикки в 1934 году и объяснили, что они возникают при коллапсе ядер, вспышках сверхновых, состоят в основном из нейтронов. Но при этом понятно, что 10-километровый шарик (диаметр нейтронной звезды) на расстоянии нескольких тысяч световых лет увидеть трудно, поэтому никто не бросился их искать и открыли их совершенно случайно. На дворе был 1967 год, тогда еще аспирантка Джоселин Белл вместе с коллегами вела радионаблюдение и именно тогда были надежно идентифицированны нейтронные звезды.

Подлежат ли нейтронные звезды счету

Нельзя сказать с точностью даже до десятков, сколько всего открыто нейтронных звезд, за которыми сейчас могут наблюдать физики. Тем не менее, по словам Сергея Попова, ученые «надежно знают о трех тысячах источников с нейтронными звездами»:

В нашей галактике должно быть примерно около миллиарда нейтронных звезд. При этом обычных звезд в сто раз больше, нейтронные составляют 1 процент от звездной популяции. Мы не видим их, тк по большей части это старые одиночные объекты, которые ничем себя не проявляют: они остыли вспышки не происходят, вращаются медленно, и этот 10-километровый шарик увидеть также трудно как астероид такого же размера на расстоянии тысячи световых лет. Поэтому большую часть нетронных звезд мы никогда и не увидим. Но это нормально.

Как умирают нейтронные звезды

Для далекой нейтронной звезды основной враг — это процесс распад протонов. Фундаментальная физика гласит, что протоны должны распадаться, поэтому со временем частицы начнут распадаться и это будет плохо для нейтральных звезд. Она в итоге распадется как и все остальное. Но если протон все же не распадается, то скорее всего нейтронная звезда не распадается и она такой вечный объект. Она остынет, станет медленно вращающейся, но всегда будет летать 10-километровым холодным плотным шариком.

Ранее «Ридус» уже писал о запуске нового проекта ПостНауки, который призван объяснить различные научные явления на пальцах.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.