Наблюдения помогли отклонить более половины возможных уравнений состояния, описывающих процессы внутри мертвых звезд.
Космические обсерватории XMM-Newton и «Чандра» обнаружили три молодые нейтронные звезды, которые необычайно холодны для своего возраста. Сравнивая их свойства с различными моделями нейтронных звезд, ученые пришли к выводу, что низкие температуры опровергают около 75% известных моделей. Это важно для поиска единого «уравнения состояния», которое описывает все, что может происходить в таких звездах.
В данных спутниковых обсерваторий астрофизики обнаружили три исключительно молодые и холодные нейтронные звезды, которые в 10–100 раз холоднее других подобных объектов того же возраста. Сравнивая их свойства со скоростями охлаждения, предсказанными различными моделями, исследователи показали, что существование трех этих странных звезд исключает большинство предлагаемых уравнений состояния.
Молодой возраст и низкая температура поверхности этих трех нейтронных звезд могут быть объяснены только с помощью механизма быстрого охлаждения. Поскольку усиленное охлаждение может быть активировано только определенными уравнениями состояния, это позволяет нам исключить значительную часть возможных моделей.
Нанда Реа, соавтор исследования
Нейтронная звезда — сжатое ядро гигантской звезды, оставшееся после взрыва сверхновой. Материя в центре нейтронной звезды сжата настолько сильно, что ученые до сих пор не знают, какую форму она принимает. Нейтронные звезды получили свое название из-за того, что под этим огромным давлением разрушаются даже атомы: электроны сливаются с атомными ядрами, превращая протоны в нейтроны.
Происходящее внутри нейтронной звезды описывается «уравнением состояния» — теоретической моделью, которая показывает, какие физические процессы могут происходить внутри нейтронной звезды. Проблема в том, что ученые не знают, какое из сотен возможных уравнений состояния является правильным.
Поиск истинного уравнения состояния нейтронной звезды также важен для изучения фундаментальных законов Вселенной. Их чрезвычайно плотная среда — идеальный полигон для изучения связей между общей теорией относительности и квантовой механикой.
