Международная группа ученых представила новую модель для объяснения загадочных сбойных явлений (глитчей), наблюдающихся у нейтронных звезд. Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports.
Нейтронные звезды, известные как пульсары, представляют собой сверхплотные остатки массивных звезд, которые испускают периодические импульсы. Однако иногда точность их вращения нарушается из-за неожиданных ускорений или сбоев. Это явление, называемое глитчем, следует степенному закону: низкоэнергетические сбои встречаются чаще, чем высокоэнергетические.
Астрофизики проанализировали 533 набора данных наблюдений пульсаров и предложили модель, основанную на сети квантовых вихрей. В отличие от предыдущих моделей, их подход не требует дополнительной настройки параметров, что делает его естественным объяснением степенного закона поведения энергий глитчей.
До сих пор существовали две основные гипотезы, объясняющие глитчи: звездные землетрясения и сверхтекучие вихревые лавины. Хотя звездные землетрясения могут объяснить наблюдаемую степенную закономерность, они не охватывают все типы сбоев. В новой работе ученые предложили существование двух типов сверхтекучести в нейтронных звездах: s-волновой сверхтекучести во внешнем ядре и p-волновой сверхтекучести во внутреннем ядре.
Когда вихри с целыми квантовыми числами из внешнего ядра переходят во внутреннее ядро, они разделяются на вихри с полуцелыми квантовыми числами. В результате образуются кактусоподобные структуры, известные как буджумы (англ. boojum), которые с течением времени переплетаются между собой, что и вызывает сбои.
Согласно результатам моделирования, показатель степени степенного поведения энергий сбоев в предложенной модели (0,8 ± 0,2) соответствует наблюдаемым данным (0,88 ± 0,03). Это подтверждает, что предложенная система точно отражает реальные процессы, происходящие в нейтронных звездах.
Источник: https://lenta.ru/news/2024/06/28/neutron/
