A neutroncsillagok az óriáscsillagok gonosz szellemei: a szupernóvákból visszamaradt egzotikus anyagok forró magjai. Mint a forró tésztalevessel töltött termosz, eonokig tart lehűlni. De most a kutatók azt hiszik, tudják, hogyan csinálják ezek a sztárok: egy óriási adag tésztával.
Nem, ezek a túl sűrű csillagtetemek nincsenek spagettivel megtöltve. Ehelyett a neutroncsillagok lehűlnek, és neutrínóként ismert éteri részecskéket szabadítanak fel. Az új kutatások pedig azt mutatják, hogy ezt a feladatot egy köztes típusú anyagnak köszönhetően teljesítik nukleáris paszta, hullámos, tekercselt anyag, amelyben az atomok szinte, de nem egészen keverednek egymással. Ez a nukleáris paszta szerkezet kis sűrűségű régiókat hoz létre a csillagok belsejében, lehetővé téve a neutrínók és a hő távozását.
Egy teáskanálnyi anyag egy neutroncsillag felszínéről több milliárd tonnát nyomna, többet, mint a Föld összes embere együttvéve. Az ilyen sűrűség nagyon jól tartja a hőt. És bár a sárga törpének tartott Napunk hőjének nagy részét fényként bocsátja ki, a neutroncsillag belsejében keletkező fényrészecskék ritkán emelkednek a felszínre, hogy elmeneküljenek. Azonban ezek az erőszakos sztárok – mindegyik akkora, mint egy amerikai város – végül megnyugszanak, főként neutrínók kibocsátásával.
"A paszta valami a nukleáris anyag és a közönséges anyag között van" - mondta Charles Horowitz, a tanulmány társszerzője, az Illinoisi Egyetem fizikusa. "Ha elkezdi az anyagot nagyon-nagyon egy neutroncsillagba szorítani, az atommagok egyre közelebb kerülnek egymáshoz, és végül összeütközni kezdenek" - mondta Horowitz a Live Science-nek. – És amikor elkezdenek összeütközni, furcsa dolgok történnek.
Egy ponton a nyomás annyira megemelkedik, hogy a közönséges anyag szerkezete teljesen összeomlik egy differenciálatlan nukleáris lévé. De mielőtt ez megtörténne, van egy tészta terület.
A tudósok az elmúlt évtized nagy részében tudták, hogy ez a paszta a neutroncsillagok belsejében található, közvetlenül a kéregük alatt, azon a területen, ahol a közönséges anyag furcsa, rosszul értelmezett nukleáris anyaggá alakul. És azt is tudták, hogy a neutrínó kibocsátás segít lehűteni a neutroncsillagokat. Egy új kutatás kimutatta, hogy a tészta hogyan segít elűzni a neutrínókat.
A neutroncsillagok neutrínóképződésének alapképlete egyszerű: a neutron lebomlik, valamivel könnyebb, alacsony energiájú protonná és ultrakönnyű neutrínóvá alakul. Ez egy egyszerű folyamat, amelyről ismert, hogy valahol az űrben, beleértve a Napunkat is, végbemegy. De ahhoz, hogy ez a recept működjön, megfelelő feltételeket kell biztosítani. És egy neutroncsillagban a körülmények nem így néznek ki. A kutatók kimutatták, hogy a nukleáris pasztából származó neutrínó-kibocsátás valószínűleg sokkal hatékonyabb, mint a neutroncsillag magjából származó neutrínó-kibocsátás. Ez azt jelenti, hogy a hűtés nagy része a pasztának köszönhető.
Horowitz szerint ez a kutatás arra utal, hogy a neutroncsillagok a vártnál lassabban hűlnek le. Így tovább élnek. Szerinte a tér-idő történetét meg kell változtatni, hogy figyelembe vegyék a szélsőséges hőséggel szembeni természetfeletti ellenállásukat eónokon keresztül.
Olvassa el még: