Нейтронные звезды сделали постоянными магнитами

Нейтронная звезда глазами художника. Иллюстрация NASA

Нейтронные звезды сделали постоянными магнитами

Астрофизики предложили новое объяснение наличию у нейтронных звезд стабильного и сильного магнитного поля. Свои результаты они изложили в препринте, опубликованном на сайте arXiv.org.

Нейтронные звезды образуются в результате гравитационного коллапса звезд в конце их жизни. Известно, что они обладают сильным магнитным полем. Согласно современным представлениям, это поле - есть результат движения заряженных частиц внутри компактного объекта в результате его вращения. Вместе с тем, подобный сценарий не может объяснить высокую индукцию и стабильность таких полей - поле, созданное движением заряженных частиц, крайне чувствительно к разного рода возмущениям.

В рамках новой теории ученые предложили следующее, по их словам, во многом спекулятивное объяснение: они предположили, что в процессе формирования нейтронной звезды происходит ориентация магнитных моментов отдельных нейтронов (по аналогии с ферромагнетиками). Как следствие, образуется гигантский постоянный магнит. Это позволяет объяснить стабильность магнитного поля, а также в теории получить верхнюю границу для индукции в 10¹² тесла, которая была обнаружена в результате наблюдения разных пульсаров.

Исследователи подчеркивают, что их утверждение об ориентации магнитных моментов нейтронов имеет под собой некоторую экспериментальную основу. При этом авторы указывают, что на первый взгляд их гипотеза противоречит принципу запрета Паули - нейтроны являются фермионами (то есть подчиняются статистике Ферми-Дирака) поэтому никакие два из них в рамках одной системы не могут находится в одном и том же квантовом состоянии. Однако, по словам авторов, формирование такой системы не исключено, поскольку границы применения квантовой механики при образовании нейтронных звезд пока неясны.

Нейтронные звезды являются одним из самых популярных объектов изучения у теоретиков. Так, например, недавно ученые обнаружили фононные взаимодействия внутри такой звезды. Они вызваны тем, что структура верхнего слоя объекта представляет собой кристаллическую решетку, погруженную в сверхтекучую жидкость.