Физики воссоздали ядро нейтронной звезды в лабораторных условиях
Нейтронные звезды — небесные тела, которые образуются в результате гравитационного коллапса нормальных звезд массой в несколько раз больше Солнца. Ученые полагают, что ядра таких объектов представляют собой сферу, сжатую до такой степени, что протоны и электроны в ней сливаются в нейтроны. Ядро покрыто километровым слоем вещества в виде тяжёлых атомных ядер и электронов.
Протоны играют важную роль в нейтронной звезде — эти элементарные частицы отвечают за охлаждение поверхности небесного тела, вынося в открытый космос излишки тепла и энергии. Ученые попытались выяснить их поведение внутри нейтронной звезды, наблюдая за тем, как электроны выбивали одиночные протоны и нейтроны из атомов дейтерия, углерода-12, алюминия-26 и железа-52.
Ор Эн
MIT
«Мы взяли ядро с одинаковым числом протонов и нейтронов и проследили за тем, как меняется поведение первых при добавлении большого числа вторых частиц. Когда электрон сталкивается с ядром этих элементов, события развиваются по трем сценариям. Частица может слиться или с одним из протонов и превратится в нейтрон, выбить один из нуклонов, или пролететь сквозь него».
В результате эксперимента ученые выяснили, что уменьшение числа протонов и рост числа нейтронов не меняет свойств последних, а лишь заставляет их двигаться быстрее.
«Плотность, соотношение массы и размеров нейтронной звезды, а также скорость ее охлаждения будут влиять на то, как происходят эти слияния. Наше открытие заставляет нас заново задуматься о том, как ведут себя нейтронные звезды, чьи слияния породили большую часть элементов тяжелее железа, в том числе и золото», — добавили в MIT.