Stelele neutronice sunt fantomele malefice ale stelelor gigantice: nuclee fierbinți de materie exotică rămase din supernove. Ca termosurile umplute cu supă fierbinte de tăiței, durează eoni să se răcească. Dar acum cercetătorii cred că știu cum fac aceste vedete: cu o porție uriașă de paste.
Nu, aceste cadavre stelare prea dense nu sunt pline cu spaghete. În schimb, stelele neutronice se răcesc, eliberând particule eterice cunoscute sub numele de neutrini. Și noi cercetări arată că îndeplinesc această sarcină datorită unui tip intermediar de materie cunoscut sub numele de pastă nucleară, un material ondulat, încolăcit, în care atomii sunt aproape, dar nu chiar, amestecați între ei. Această structură de pastă nucleară creează regiuni cu densitate scăzută în interiorul stelelor, permițând neutrinilor și căldurii să scape.
O linguriță de materie colectată de pe suprafața unei stele neutronice ar cântări miliarde de tone, mai mult decât toți oamenii de pe Pământ la un loc. O astfel de densitate îl ajută să rețină foarte bine căldura. Și în timp ce Soarele nostru, care este considerat o pitică galbenă, emite o mare parte din căldura sa sub formă de lumină, particulele de lumină produse în interiorul unei stele neutronice ies rareori la suprafață pentru a scăpa. Cu toate acestea, aceste stele violente - fiecare de dimensiunea unui oraș american - se calmează în cele din urmă, în principal prin eliberarea de neutrini.
„Pata este ceva între materia nucleară și materia obișnuită”, a spus coautorul studiului Charles Horowitz, fizician la Universitatea din Illinois. „Dacă începi să strângi materia într-o stea cu neutroni, nucleele se vor apropia din ce în ce mai mult și în cele din urmă vor începe să se ciocnească”, a spus Horowitz pentru Live Science. „Și când încep să se ciocnească, se întâmplă lucruri ciudate”.
La un moment dat, presiunea crește atât de mult încât structura materiei obișnuite se prăbușește complet într-un bulion nuclear nediferențiat. Dar chiar înainte să se întâmple asta, există o zonă de paste.
Oamenii de știință au știut pentru cea mai mare parte a ultimului deceniu că această pastă se află în interiorul stelelor neutronice, chiar sub crustele lor, în regiunea în care materia obișnuită este transformată în materie nucleară ciudată, prost înțeleasă. Și știau, de asemenea, că emisiile de neutrini ajută la răcirea stelelor de neutroni. Noi cercetări arată cum pastele ajută la îndepărtarea neutrinilor.
Formula de bază pentru formarea neutrinilor într-o stea neutronică este simplă: neutronul se descompune, transformându-se într-un proton puțin mai ușor cu energie scăzută și un neutrin ultraușor. Acesta este un proces simplu despre care se știe că are loc undeva în spațiu, inclusiv Soarele nostru. Dar pentru ca această rețetă să funcționeze, trebuie să existe condițiile potrivite. Și într-o stea neutronică, condițiile nu arată așa. Cercetătorii au arătat că emisiile de neutrini din pasta nucleară sunt probabil mult mai eficiente decât emisiile de neutrini din miezul unei stele neutronice. Aceasta înseamnă că cea mai mare parte a răcirii se datorează pastei.
Potrivit lui Horowitz, această cercetare sugerează că stelele cu neutroni se răcesc mai lent decât se aștepta. Deci trăiesc mai mult. Potrivit lui, istoria spațiu-timpului va trebui schimbată pentru a ține seama de rezistența lor supranaturală la căldură extremă timp de eoni.
Citeste si: