Мертвые звезды порой начинают светить снова

Могут ли светиться угасшие навсегда космические тела? Новое исследование показало, что иногда странное гравитационное явление способно генерировать огромное количество света вокруг уже мертвых нейтронных звезд.

Самые мощные поля во Вселенной

Для начала — немного теории. Астрофизики говорят, что нейтронные звезды — одни из самых странных и загадочных объектов во всей Вселенной. Эти оставшиеся после коллапса ядра огромных звезд, немыслимо сжатые, содержат в себе чудовищную массу материи. К примеру, нейтронная звезда размером со средний земной город способна весить больше, чем наше Солнце. Эти космические объекты практически полностью состоят из сцепленных между собой нейтронов. Поэтому, если немного подумать, понимаешь, что нейтронные звезды — это… самые крупные атомные ядра во Вселенной.



Если говорить о гравитационном притяжении этих звезд, то из-за невероятной плотности оно настолько велико, что превзойти его может только гравитация других аномалий, черных дыр. Сила притяжения нейтронных звезд порой бывает настолько мощной, что способна притянуть свет и заставить его вращаться вокруг по орбите. Также гравитация этих звезд может разогнать близлежащие объекты практически до скорости света.

И пусть вас не вводит в заблуждение название этих космических тел: нейтронные звезды вовсе не нейтральны. У любой из них имеется приличной силы электрический заряд. Поэтому, быстро вращаясь (некоторые нейтронные звезды крутятся вокруг своей оси быстрее лопастей кухонного миксера), они способны создавать чудовищные по силе магнитные поля. И в некоторых случаях эти поля, порожденные нейтронными звездами, могут быть самыми мощными во всей Вселенной.

Космический резонанс

Сочетание интенсивных магнитных полей и сверхсильной гравитационной среды может привести к появлению какой-то странной новой физики. Статья об этом была загружена в базу данных препринтов arXiv в июне 2024 года, однако пока что не прошла полное рецензирование.

Проводя исследование, ученые открыли у нейтронных звезд удивительную способность, ранее вообще не известную. Как оказалось, порой такие звезды способны испускать короткие, мощные вспышки света. А приводит в действие световые импульсы сама гравитация.

Самое интересное, что в основе вспышек лежит явление, знакомое физикам многие века и тысячелетия. Это резонанс. При нем в системе продолжает концентрироваться энергия нужной частоты, максимально усиливая действие механизма.
Самый простой, можно сказать, классический пример резонанса — это действие гитарных струн. Когда их перебирают, они вступают в резонансное взаимодействие с корпусом гитары, резко усиливая свой собственный звук.



Практически то же самое происходит с нейтронными звездами. Мощнейшие магнитные поля стягивают вокруг звезд невероятное число фотонов. Затем эти фундаментальные частицы света рассеиваются. Таким образом, нейтронная звезда светится, даже если она умерла миллионы лет назад.

Вы можете спросить: «А где же резонанс?» Сейчас все будет! Дело в том, что чрезвычайно быстрое вращение вокруг собственной оси помогает нейтронным звездам генерировать гравитационные волны. А те, по сути, являются своеобразной рябью в ткани пространства-времени. Астрофизикам достаточно давно известны гравитационные волны, возникшие в результате столкновения черных дыр и нейтронных звезд. Однако волны, вызванные сверхбыстрым вращением, имеют куда более высокую частоту. Из-за этого они слишком слабые для того, чтобы их заметила наша техника с Земли. Но эти гравитационные волны вполне могут передавать энергию от нейтронных звезд в области, где магнитные поля порождают фотоны. Так, при определенных благоприятных условиях может происходить резонанс поистине космических масштабов.

И невозможное возможно

— цитата из статьи.

Исследователи полагают, что некоторые странные и необъяснимые астрофизические взрывы, такие как гамма-всплески и быстрые радиовсплески, могут быть вызваны этим резонансом силы тяжести со светом. Мощность явлений напрямую зависит от того, насколько хорошо гравитация способна взаимодействовать со светом и порождать новые фотоны. Явление это очень редкое, но вовсе не невозможное.



Ученые говорят, что необходимо продолжить изучение вспышек нейтронных звезд. Это позволит лучше понять, каким образом сила притяжения способна влиять на свет. Вселенная велика и разнообразна. И порой в ее лабораториях тестируются самые невозможные взаимодействия.