Как приготовить «ядерную пасту»:
1. Вскипятите одну большую умирающую звезду, пока она не станет сверхновой и не взорвется. (Это может занять миллиард лет, так что будьте терпеливы.
2. Энергично перемешайте оставшиеся протоны и электроны внутри сжавшегося звездного ядра, пока они не превратятся в суп из ультраплотных нейтронов. Используйте столько силы притяжения, сколько необходимо.
3. Скомкайте нейтронное варево в огромную воздухонепроницаемую сферу, покройте кристаллической корочкой и подавайте при температуре 600 000 °C.
Вуаля! Вы только что сделали одно из самых загадочных «блюд» — самую плотную субстанцию во Вселенной.
В течение нескольких лет астрофизики задавались вопросом, что за макаронообразный клубок материи колеблется вокруг нейтронных звезд — относительно маленьких и невероятно плотных звезд, которые образуются после того, как массивные светила разрушаются под воздействием их собственной гравитации.
Материя и нейтронная звезда, концепт-арт НАСА. © NASA
В новом исследовании группа ученых из США и Канады провела серию компьютерных симуляций для определения прочности ядерной пасты, основываясь на всей известной информации об условиях, при которых образуются нейтронные звезды. Команда пришла к выводу, что для разрушения плиты из «ядерной пасты» потребуется примерно в 10 миллиардов раз больше силы, чем для разрушения стали.
Вероятно, сверхвысокая прочность «ядерной пасты» обусловлена ее плотностью. Предполагается, что она существует только внутри нейтронных звезд, которые образуются, когда массивные звезды (по меньшей мере в восемь раз превышающие по массе наше Солнце) разрушаются под воздействием их собственной гравитации. В результате нейтронные звезды упаковывают массу огромного светила в компактное ядро около 20 км в поперечнике. Чтобы представить себе, насколько это плотно, представьте, что вы утрамбовываете массу 1,3 миллиона Земель в одном городе.
Чтобы существовать в таких экстремальных условиях, все в нейтронной звезде становится намного тяжелее, чем в любой другой части Вселенной. Например, объем вещества в кубике сахара весит более 1 миллиарда тонн в нейтронной звезде, что сравнимо с весом горы Эверест.
Согласно новому исследованию, «ядерная паста» может становиться настолько прочной и плотной, что может даже вырастать слой за слоем до небольших гор, способных поднять кору некоторых нейтронных звезд. По мере вращения этих звезд, а нейтронные звезды могут вращаться чрезвычайно быстро, эти выросшие глыбы теоретически могут создавать рябь в окружающем пространстве-времени, также известную как гравитационные волны.
Исследование опубликовано в журнале
Physical Review Letters.
