"Kärnpasta" i en neutronstjärnas skorpa är det tuffaste som någonsin har stött på mänskligheten på jorden och i rymden. Denna slutsats gjordes av en internationell forskargrupp som samtidigt upptäckte en ny mekanism för utsläpp av gravitationsvågor.
Resultatet presenteras i en vetenskaplig artikel publicerad i tidskriften Physical Review Letters av en grupp ledd av Charles Horowitz från Indiana University, Bloomington.
Tidigare pratade vi i detalj om vad neutronstjärnor är. Låt oss komma ihåg detta i ett nötskal. En neutronstjärna bildas efter en supernovaexplosion. Det är ett ovanligt tätt föremål: en kubikcentimeter av ett sådant ämne väger hundratals miljoner ton. I mitten av en himmelkropp, under inflytande av monstruöst tryck, har protoner och elektroner kombinerats till neutroner, därav namnet.
Neutronstjärnan är täckt av en hård skorpa. I dess nedre lager av neutroner och protoner (de senare finns fortfarande på ett grunt djup) skapas strukturer av en bisarr form. Många av dem liknar viss pasta. Som phys.org-resursen specificerar kallar forskarna dem så: "gnocchi", "spaghetti", "lasagne". Samlingsnamnet låter som "kärnpasta". I allmänhet måste det vara mycket obehagligt för fackmannen att arbeta på fastande mage.
Substansens otroliga densitet och dessa formationer, som spelar rollen som ett slags förstärkning, måste skapa ett material med enorm styvhet. Men vad är de exakta siffrorna? Det här är vad Horowitz team fick reda på.
Som anges i samma utgåva har forskare genomfört den största datorsimuleringen någonsin av neutronstjärnornas interna struktur. På en typisk bärbar dator med en bra GPU skulle detta ta 250 års kontinuerligt arbete. Lyckligtvis hade forskarna en superdator till sitt förfogande.
Beräkningsresultaten visade att skjuvmodulen för detta material är oöverträffad 1030 erg per kubikcentimeter. Det betyder att det är 10 miljarder gånger hårdare än stål och i allmänhet slår alla rekord för denna indikator.
Kampanjvideo:
Dessutom visade det sig att neutronstjärnor kan avge ganska kraftiga gravitationsvågor inte bara vid kollisioner. Bildandet av nya "nukleära makaroner" leder också till en gravitationskraft. Det är sant att känsligheten hos de befintliga detektorerna är otillräcklig för att registrera en signal av denna art. Men ingenjörer arbetar för att förbättra prestanda för både utrustning och signalbehandlingsmetoder.
Anatoly Glyantsev
