Ученые впервые записали звуки жидкой материи нейтронных звезд

Несмотря на гигантские различия в размерах, реальные нейтронные звезды будут «журчать» так же, как и облако атомов в нашей лаборатории. Этот звук даже можно услышать, если вам удастся каким-то образом приблизиться к поверхности светила и приложить к нему ухо, не будучи при этом разорванным на части силой притяжения.

Мартин Цвирляйн, один из авторов исследования, профессор Массачусетского технологического института

Нейтронные звезды — останки крупных выгоревших звезд: после взрыва их ядра схлопываются в небольшую сферу. При этом материя внутри звезды сжимается так сильно, что в результате начинается цепочка реакций, во время которой электроны и протоны сливаются, а тело буквально становится шаром из нейтронов. Однако до конца неизвестно, что именно представляют собой нейтронные звезды и как они выглядят изнутри.

Для того, чтобы изучить эти объекты, группа ученых из МТИ воссоздала одну из возможных форм материи нейтронных звезд. Для этого они проводили эксперименты с облаком из атомов лития-6, которые охладили до температур, близких к абсолютному нулю. Дальше они облучили эти атомы двумя лазерами так, чтобы они оказывались внутри своеобразной световой ловушки. Таким образом атомы начинали вести себя как частицы в жидких средних слоях нейтронной звезды.

После этого исследователи проследили, как материя будет взаимодействовать с акустическими волнами. В частности им было интересно, как движение звука меняло положение атомов лития. В результате стало ясно, что акустические волны распространяются через облако атомов ровно так, как это предсказывают квантово-механические расчеты.

Цвирляйн и его коллеги надеются, что результаты их опытов помогут не только определить структуру нейтронных звезд, но и понять, какие типы гравитационных волн они могут вырабатывать.