Neutronske zvijezde su zli duhovi zvijezda divova: vruća jezgra egzotične materije koja je ostala od supernova. Poput termosa punjenih vrućom supom od rezanaca, potrebno im je eonima da se ohlade. Ali sada istraživači misle da znaju kako ove zvijezde to rade: s ogromnom porcijom tjestenine.
Ne, ovi pregusti zvjezdani leševi nisu punjeni špagetima. Umjesto toga, neutronske zvijezde se hlade, oslobađajući eterične čestice poznate kao neutrini. A nova istraživanja pokazuju da oni ovaj zadatak postižu zahvaljujući srednjoj vrsti materije poznatoj kao nuklearna pasta, valovit, namotan materijal u kojem su atomi gotovo, ali ne sasvim, pomiješani jedan s drugim. Ova struktura nuklearne paste stvara regije niske gustine unutar zvijezda, omogućavajući neutrinima i toplini da pobjegnu.
Kašičica materije sakupljene sa površine neutronske zvijezde bila bi teška milijarde tona, više od svih ljudi na Zemlji zajedno. Takva gustina pomaže da vrlo dobro zadrži toplinu. I dok naše Sunce, koje se smatra žutim patuljkom, emituje veliki dio svoje topline kao svjetlost, čestice svjetlosti proizvedene unutar neutronske zvijezde rijetko se dižu na površinu kako bi pobjegle. Međutim, ove nasilne zvijezde - svaka otprilike veličine američkog grada - na kraju se smire, uglavnom oslobađanjem neutrina.
"Pasta je nešto između nuklearne i obične materije", rekao je koautor studije Charles Horowitz, fizičar sa Univerziteta Illinois. "Ako počnete da gurate materiju jako, jako jako u neutronsku zvijezdu, jezgra će se sve više i više približavati i na kraju će početi da se sudaraju", rekao je Horowitz za Live Science. "A kada počnu da se sudaraju, dešavaju se čudne stvari."
U nekom trenutku, pritisak raste toliko visoko da se struktura obične materije potpuno urušava u nediferencirani nuklearni bujon. Ali neposredno prije nego što se to dogodi, postoji prostor za tjesteninu.
Naučnici su većinu protekle decenije znali da se ova pasta nalazi unutar neutronskih zvijezda, neposredno ispod njihovih kora u regiji gdje se obična materija pretvara u čudnu, slabo shvaćenu nuklearnu materiju. Takođe su znali da emisije neutrina pomažu u hlađenju neutronskih zvijezda. Novo istraživanje pokazuje kako tjestenina pomaže u odstranjivanju neutrina.
Osnovna formula za formiranje neutrina u neutronskoj zvijezdi je jednostavna: neutron se raspada, pretvarajući se u nešto lakši proton niske energije i ultralaki neutrino. Ovo je jednostavan proces za koji se zna da se odvija negdje u svemiru, uključujući naše Sunce. Ali da bi ovaj recept djelovao, moraju postojati pravi uslovi. A u neutronskoj zvijezdi uslovi ne izgledaju tako. Istraživači su pokazali da su emisije neutrina iz nuklearne paste vjerovatno mnogo efikasnije od emisija neutrina iz jezgra neutronske zvijezde. To znači da je većina hlađenja zbog paste.
Prema Horowitzu, ovo istraživanje sugerira da se neutronske zvijezde hlade sporije nego što se očekivalo. Tako žive duže. Prema njegovim rečima, istorija prostor-vremena moraće da se promeni kako bi se objasnila njihova natprirodna otpornost na ekstremnu toplotu eonima.
Pročitajte također: