Свръхтечно сърце в неутронни звезди За науката
Бързото охлаждане на млада неутронна звезда може да се обясни с прехода на ядрото му в свръхтечна фаза.
Впечатлението на този художник за неутронната звезда в центъра на Касиопея А илюстрира различните слоеве с нарастваща плътност, от кората (в оранжево) до вътрешното ядро (в тъмно червено). Последният би се образувал от неутрони в свръхтечно състояние. Образуването на тази свръхтечна фаза е придружено от излъчване на неутрино, които ефективно премахват енергията от ядрото на звездата (сините лъчи) и по този начин водят до бързо охлаждане.
Свръхфлуидността е удивително състояние на материята, при което вискозитетът на течността е нула и нейната топлопроводимост е безкрайна. В лабораторията е известен само хелий, който при охлаждане до температура, близка до абсолютната нула, става свръхтечен. Според изчисленията, извършени независимо от два екипа астрофизици, водени от Дани Пейдж от Университета на Мексико и от Питър Щернин от Института „Йоффе“ в Санкт Петербург, сърцето на звездите, наречени неутронни звезди, също би било в свръх течност държава.
Неутронните звезди са остатъци от масивни звезди, които са експлодирали като свръхнова. С плътност около един милиард тона на кубичен сантиметър, те са най-плътните известни обекти. Налягането в тези звезди е такова, че електроните се сливат с протоните, образувайки неутрони. По този начин вътрешността е супа от ядра, богати на неутрони, протони и свободни неутрони, като последните са все по-големи в по-голямата си част, когато човек се приближава към центъра на звездата.
В какво състояние е този ултра-плътен екзотичен материал? За да разберат, двата екипа изследователи са изследвали данни от рентгеновия спътник Chandra относно неутронната звезда в центъра на Касиопея А, остатъкът от свръхнова, експлодирала преди около 330 години; следователно все още "гореща" неутронна звезда. Тези данни показват бързо намаляване на температурата на звездата от порядъка на четири процента през последните десет години.