Neutrónové hviezdy sú zlí duchovia obrovských hviezd: horúce jadrá exotickej hmoty, ktorá zostala po supernove. Ako termosky naplnené horúcou rezancovou polievkou, vychladzovanie trvá veky. Teraz si však vedci myslia, že vedia, ako to tieto hviezdy robia: s obrovskou porciou cestovín.
Nie, tieto príliš husté hviezdne mŕtvoly nie sú plnené špagetami. Namiesto toho sa neutrónové hviezdy ochladzujú a uvoľňujú éterické častice známe ako neutrína. A nový výskum ukazuje, že túto úlohu plnia vďaka strednému typu hmoty známemu ako jadrová pasta, vlnitý, stočený materiál, v ktorom sú atómy takmer, ale nie celkom, navzájom premiešané. Táto štruktúra jadrovej pasty vytvára vo vnútri hviezd oblasti s nízkou hustotou, čo umožňuje únik neutrína a tepla.
Lyžička hmoty zozbieranej z povrchu neutrónovej hviezdy by vážila miliardy ton, viac ako všetci ľudia na Zemi dohromady. Takáto hustota pomáha veľmi dobre udržiavať teplo. A zatiaľ čo naše Slnko, ktoré je považované za žltého trpaslíka, vyžaruje veľkú časť svojho tepla ako svetlo, častice svetla produkované vo vnútri neutrónovej hviezdy len zriedka stúpajú na povrch, aby unikli. Tieto násilné hviezdy – každá veľká asi ako americké mesto – sa však nakoniec upokoja, hlavne uvoľnením neutrín.
„Pasta je niečo medzi jadrovou hmotou a bežnou hmotou,“ povedal spoluautor štúdie Charles Horowitz, fyzik z University of Illinois. „Ak začnete hmotu naozaj, naozaj silno vtláčať do neutrónovej hviezdy, jadrá sa budú k sebe čoraz viac približovať a nakoniec sa začnú zrážať,“ povedal Horowitz pre Live Science. "A keď sa začnú zrážať, dejú sa zvláštne veci."
V určitom okamihu tlak stúpne tak vysoko, že štruktúra bežnej hmoty sa úplne zrúti do nediferencovaného jadrového vývaru. Ale tesne predtým, než sa tak stane, je tu oblasť cestovín.
Vedci už väčšinu posledného desaťročia vedia, že táto pasta sa nachádza vo vnútri neutrónových hviezd, tesne pod ich kôrou v oblasti, kde sa bežná hmota premieňa na podivnú, zle pochopenú jadrovú hmotu. A tiež vedeli, že emisie neutrín pomáhajú ochladzovať neutrónové hviezdy. Nový výskum ukazuje, ako cestoviny pomáhajú odvrátiť neutrína.
Základný vzorec pre vznik neutrína v neutrónovej hviezde je jednoduchý: neutrón sa rozpadne, zmení sa na o niečo ľahší protón s nízkou energiou a ultraľahké neutríno. Ide o jednoduchý proces, o ktorom je známe, že sa odohráva niekde vo vesmíre, vrátane nášho Slnka. Aby však tento recept fungoval, musia byť prítomné správne podmienky. A v neutrónovej hviezde tak podmienky nevyzerajú. Výskumníci ukázali, že emisie neutrín z jadrovej pasty sú pravdepodobne oveľa efektívnejšie ako emisie neutrín z jadra neutrónovej hviezdy. To znamená, že väčšina chladenia je spôsobená pastou.
Podľa Horowitza tento výskum naznačuje, že neutrónové hviezdy sa ochladzujú pomalšie, ako sa očakávalo. Takže žijú dlhšie. Podľa neho bude treba zmeniť históriu časopriestoru, aby sa zohľadnila ich nadprirodzená odolnosť voči extrémnym horúčavám na veky.
Prečítajte si tiež: