Вчені з Массачусетського технологічного інституту (MIT) перетворили хмару з атомів літію на аналог рідкої матерії нейтронних зірок і вперше змогли простежити за тим, як звукові хвилі поширюються по ній. Це відкриття дозволить отримати більше даних про пристрій надр нейтронних зірок. Результати дослідження були опубліковані в журналі Science.
"Незважаючи на гігантські відмінності в розмірах, реальні нейтронні зірки будуть" "журчати" "так само, як і хмара атомів в нашій лабораторії. Цей навіть можна почути, якщо вам вдасться якимось чином наблизитися до поверхні світила і прикласти до нього вухо, не будучи при цьому розірваним на частини силою тяжіння ", - пояснив професор MIT Мартін Цвірляйн, який взяв участь у цьому дослідженні.
Пульсари та інші типи нейтронних зірок - це останки вигорілих зірок. Після вибуху наднової їх ядра схлопуються в невелику сферу, порівнянну за розмірами з невеликим містом. Всередині них стискається матерія, в результаті чого починаються реакції, в ході яких електрони і протони зливаються. У результаті колишнє світило повністю перетворюється на кулю з нейтронів.
Що насправді являють собою нейтронні зірки і як вони виглядають зсередини, вчені поки не можуть сказати точно. Дослідники з MIT відтворили одну з можливих форм матерії нейтронних зірок. Експеримент проводився з хмаром з атомів літію-6, які були охолоджені до температур, близьких до абсолютного нуля. Атоми опромінювалися двома лазерними променями таким чином, щоб вони опинилися всередині світлової пастки, яка змушувала атоми поводитися подібно частинкам в рідких середніх шарах нейтронної зірки.
Відтворивши подібну форму матерії в лабораторних умовах, вченим вдалося простежити, як вона взаємодіє з акустичними хвилями. Були проведені спостереження за тим, як рух звуку призводить до зміни положення атомів літію. Спостереження показали, що акустичні хвилі поширюються в хмарі атомів рівно так, як це пророкують квантово-механічні розрахунки.
Подібні вимірювання важливі для того, щоб у астрономів була можливість використовувати методи сейсмології для визначення структури і властивостей глибинних шарів надр нейтронних зірок. Вчені також сподіваються, що їхні досліди допоможуть зрозуміти, які типи гравітаційних хвиль можуть вироблятися нейтронними зірками. Дослідження може допомогти у визначенні деяких особливостей поведінки кварково-глюонної плазми, яка являє собою первинну матерію Всесвіту, що існувала в перші миті після Великого вибуху і володіла схожими характеристиками.
