Scientific Reports: сбои у нейтронных звезд растолковали квантовыми вихрями
Интернациональная группа ученых предложила новейшую модель для разъяснения таинственных сбоев, либо глитчей, наблюдаемых у нейтронных звезд. Итоги исследования выложены в журнальчике Scientific Reports.
Пульсары относятся к нейтронным звездам, которые представляют собой сверхплотные остатки мощных звезд, испускающие повторяющиеся импульсы. Но временами их точность нарушается из-за внезапных сбоев либо ускорения вращения. Это явление, называемое глитчем, следует степенному закону: низкоэнергетические сбои встречаются почаще, чем высокоэнергетические.
Астрофизики проанализировали 533 набора данных наблюдений пульсаров и предложили модель, основанную на сети квантовых вихрей. В отличие от прошлых моделей, их подход не просит дополнительной опции характеристик, что делает его естественным разъяснением степенного закона поведения энергий глитчей.
Известны две главные догадки, объясняющие глитчи: звездотрясения и сверхтекучие вихревые лавины. Но звездные землетрясения могут разъяснить наблюдаемую степенную закономерность, они не обхватывают все типы сбоев. В новейшей работе ученые предложили существование 2-ух типов сверхтекучести в нейтронных звездах: s-волновой сверхтекучести во наружном ядре и p-волновой сверхтекучести во внутреннем ядре.
Когда вихри с целыми квантовыми числами из наружного ядра перебегают во внутреннее ядро, они делятся на вихри с полуцелыми квантовыми числами. В итоге они образуют кактусоподобные структуры, известные как буджумы (англ. boojum), которые со временем переплетаются меж собой, что и вызывает сбои.
Согласно результатам моделирования, показатель степени степенного поведения энергий сбоев (0,8 ± 0,2) в предложенной модели соответствует наблюдаемым данным (0,88 ± 0,03). Это подтверждает, что предложенная система точно отражает реальные процессы, происходящие в нейтронных звездах.