# Путешествие в центр нейтронной звезды: от ядерной пасты до кварков

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=1Ou1MckZHTA
Канал: PBS Space Time
Опубликовано: 15.09.2021

---

## Путешествие в центр нейтронной звезды: самое экстремальное место во Вселенной
[[JUMP:0:00]]

Нейтронные звезды представляют собой одни из самых загадочных объектов во Вселенной, возникающие из ядер массивных звезд после их коллапса в сверхновую. Обладая невероятной плотностью и экстремальными физическими условиями, они содержат состояния материи, которые невозможно встретить больше нигде в космосе. Несмотря на то, что ученые давно изучают их как пульсары, испускающие излучение в процессе вращения, глубокое внутреннее строение этих объектов остается предметом теоретических исследований и компьютерного моделирования.

## Магнитосфера: вход в экстремальную зону
[[JUMP:1:48]]

При приближении к нейтронной звезде первым препятствием становится ее магнитосфера — самое мощное магнитное поле во Вселенной.

* Сила полей даже у слабых нейтронных звезд в миллиарды раз превышает аналогичные показатели Земли или Солнца.
* Магнитосфера насыщена парами электронов и позитронов, рождающихся из высокоэнергетических фотонов.
* Это поле работает как гигантский ускоритель частиц: электроны и позитроны движутся в противоположных направлениях, создавая излучение, которое мы наблюдаем как пульсары.

## Атмосфера и поверхность: кристаллическая плазма
[[JUMP:2:40]]

В отличие от земной атмосферы, состоящей из газов, «атмосфера» нейтронной звезды — это экстремально горячая плазма, практически полностью лишенная атомов.

* При толщине слоя всего около метра, плотность плазмы у поверхности в миллионы раз выше земной.
* Гравитация на поверхности достигает чудовищных значений — около 100 миллиардов g.
* Твердая поверхность звезды представляет собой «замороженную плазму», где атомные ядра железа заперты в правильную кристаллическую решетку из-за плотности, препятствующей их движению.

## Внутреннее строение: от ядерной пасты до кваркового супа
[[JUMP:5:43]]

При продвижении вглубь звезды плотность растет, превращая привычную материю в экзотические формы.

### Внешняя и внутренняя кора
[[JUMP:5:43]]

В коре звезды происходит процесс захвата электронов ядрами железа, что приводит к появлению крайне богатых нейтронами элементов. На глубине около 500 метров начинается феномен «нейтронного капания» (neutron drip), когда нейтроны буквально вытекают из ядер в пространство между ними.

### Ядерная паста: материал-рекордсмен
[[JUMP:8:41]]

На глубине около километра, где плотность достигает 100 триллионов земных показателей, ядра начинают сливаться и деформироваться. Этот процесс ученые называют «ядерной пастой»:

* **Спагетти:** ядра вытягиваются в длинные цилиндры.
* **Лазанья:** при дальнейшем сжатии ядра сливаются в плоские листы.

По мнению физиков, ядерная паста может быть самым прочным материалом во Вселенной, будучи в квинтиллион раз прочнее стали. Эта прочность позволяет формировать «горы» высотой до 10 сантиметров, вращение которых создает слабый, но постоянный сигнал гравитационных волн, который в настоящее время пытаются обнаружить ученые с помощью детектора LIGO.

### Ядро: сверхтекучесть и сверхпроводимость
[[JUMP:11:14]]

В центре нейтронной звезды материя превращается в подобие супа из нейтронов и протонов.

* **Сверхтекучесть:** нейтроны объединяются в куперовские пары, образуя сверхтекучую жидкость без трения. Некоторые физики полагают, что «глюки» (внезапные изменения частоты) в пульсарах вызваны процессами внутри этих сверхтекучих вихрей.
* **Сверхпроводимость:** протоны также образуют пары, обеспечивая существование мощного магнитного поля звезды.
* **Гипотеза о кварках:** в самом центре, согласно теории, протоны и нейтроны могут полностью растворяться, превращаясь в кварк-глюонную плазму — состояние материи, которое существовало лишь доли секунды после Большого взрыва.