Die Substanz in den Tiefen eines Neutronensterns hat Suprafluidität und in manchen Stadien auch Supraleitfähigkeit.
Anhand von Daten, die vom umlaufenden Chandra-Röntgenteleskop gewonnen wurden, untersuchten Wissenschaftler das System der berühmten Supernova Cassiopeia A, die sich in unserer Galaxie befindet, nur 11.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Berechnungen zufolge ereignete sich seine Explosion erst vor etwa 330 Jahren, obwohl dies in historischen Chroniken nicht erwähnt wurde - vielleicht wurde das sichtbare Licht von ihm durch eine Art Gas- und Staubwolke erheblich geschwächt. Aber jetzt haben wir mit modernen Teleskopen die Möglichkeit, ihn in seiner ganzen Pracht zu beobachten, und das nicht nur im optischen Bereich. Über ihre Forschung können Sie im Artikel "Supernova des 19. Jahrhunderts" lesen.
Durch die Kombination von Chandra-Röntgendaten mit einem optischen Bild, das vom Hubble-Teleskop aufgenommen wurde, haben Astronomen einen Neutronenstern im Zentrum der Supernova entdeckt, ein Beispiel für eines der exotischsten Objekte im Universum. Solche Sterne leuchten natürlich nicht, sie stellen eine der Optionen für die endgültige Entwicklung großer Sterne dar – aber nicht groß genug, um ein Schwarzes Loch zu bilden. Unter dem Einfluss seiner kolossalen Schwerkraft verwandelt sich die Materie eines Neutronensterns in eine völlig einzigartige Form mit einer kolossalen Dichte: Mit einem Durchmesser in der Größenordnung von einigen zehn Kilometern übersteigt die Masse eines Neutronensterns die Masse des ganzen So.
Das Verh alten eines Neutronensterns im Zentrum der Supernova Cassiopeia A wurde von Wissenschaftlern 10 Jahre lang beobachtet, wobei eine Abnahme seiner Temperatur um 4% festgestellt wurde, was für solche Objekte als unnatürlich schnelle Abkühlung bezeichnet werden kann. Und kürzlich wurde eine Erklärung für diese Temperaturanomalie vorgeschlagen - zwei gleichzeitig erschienene Veröffentlichungen brachten diesen Prozess mit dem Auftreten einer weiteren "Fremdheit" im dichten Kern eines Neutronensterns in Verbindung, der Suprafluidität.
Sehen Sie sich die Abbildung links an, sie zeigt ein allgemeines Diagramm der Struktur eines Neutronensterns. Sichtbare orangefarbene Kruste und roter Kern, hauptsächlich bestehend aus Neutronen. Blau zeigt die Flüsse von Neutrinos, masselosen Teilchen, die im Kern erscheinen, wenn seine Temperatur unter ein bestimmtes Niveau fällt. Für einen Neutronenstern in Cassiopeia A fand dieser Moment vor etwa 100 Jahren statt, und seitdem strömen ständig Neutrinos aus ihm heraus, die Energie mit sich führen und die Abkühlung des Sterns beschleunigen.
Der Kern ist viel dichter, und die Neutronen darin können in einem superflüssigen Zustand sein, d.h. ihre Substanz muss eine Viskosität von Null haben. Dies wurde vor einiger Zeit vorgeschlagen, und neuere Arbeiten zur Beobachtung von Cassiopeia A bestätigten diese Hypothese. Auf der Grundlage von Berechnungen, die den supraflüssigen Zustand der Neutronenmaterie im Kern eines Sterns berücksichtigen, wurden Berechnungen durchgeführt, die einen Temperaturabfall darin vorhersagen. Wie Wissenschaftler gezeigt haben, stimmen diese Berechnungen hervorragend mit den Beobachtungen von Cassiopeia A überein. Zusätzliche Studien haben es ermöglicht, den Übergang des Kerns eines Neutronensterns in einen supraflüssigen Zustand zu beschreiben und vorherzusagen, dass er bereits vor der Entstehung von auftritt Neutronenmaterie, selbst wenn Materie Protonen enthält. Gleichzeitig – da Protonen positiv geladen sind – besitzt der Stoff auch Supraleitfähigkeit. Und das alles - kurz nach einer katastrophalen Supernova-Explosion!
Laut Pressemitteilung von NASA Chandra
