Ядро сверхновой Кассиопея А должно представлять собой остывающую сверхтекучую жидкость - Гранит науки - 2011-02-10

Нейтронная звезда – ядро сверхновой Кассиопея А должно представлять собой остывающую сверхтекучую жидкость – к такому выводу пришли две независимые группы астрофизиков.

Сверхтекучие жидкости с нулевой вязкостью, жидкости, текущие без трения, являются идеальными проводниками тепла. Допуская, что у нейтронных звезд сверхтекучие недра, теоретики успешно предсказывают температуру и магнитные свойства известных объектов этого класса. Плотность нейтронных звезд столь велика, что протоны и нейтроны в них неизбежно сталкиваются с образованием нейтрино, частиц, не имеющих массы и свободно покидающих звезду, уносясь в космос. При этом они уносят с собой энергию, что и охлаждает нейтронную звезду. Процесс называется нейтринным охлаждением. Теоретические расчеты последних лет, проведенные независимо Дмитрием Яковлевым (Dmitry Yakovlev) из Физико-Технического Института имени А. Ф. Иоффе в Санкт-Петербурге, и Дэни Пейджем (Dany Page) из Национального Автономного Университета Мексики (National Autonomous Universit of Mexico) в Мехико, показали, что темпы падения температуры в молодой нейтронной звезде нашей Галактики должны соответствовать значению, ожидаемому при переходе вещества в сверхтекучее состояние.

Одновременно другие ученые – Крейг Хейнке (Craig Heinke) из канадского Университета Альберты (University of Alberta) и Вин Хо (Wynn Ho) из Университета Саутхемптона (University of Southampton) в Великобритании - анализировали наблюдательные данные, полученные рентгенолучевой обсерваторией Чандра, и пришли к выводу о том, что нейтронная звезда– остаток молодой, 330-летней сверхновой Кассиопея А - стремительно охлаждается. Температура звезды с момента ее открытия в 1999 упала на 4% . Обычно нейтронные звезды остывают столь медленно, что это можно и не заметить. С целью демонстрации перехода нейтронной звезды в сверхтекучее состояние Яковлев с коллегами приступили к сотрудничеству с Хейнке и Хо. Подобными исследованиями занялась и группа Пейджа. По ее подсчетам, переход вещества внутри нейтронной звезды в сверхтекучее состояние начинается с температуры 500 миллионов кельвинов, по оценкам Яковлева с соавторами – на уровне 700-900 миллионов кельвинов. И те, и другие совпали в том, что с образованием сверхтекучей жидкости внутри нейтронной звезды скорость ее охлаждения резко возрастёт. Статья группы Пейджа принята к печати Physical Review Letters, Яковлев с соавторами опубликовали свою работу в журнале ежемесячных записок Королевского Астрономического общества (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society).