U jedinstvenom pothvatu koji združuje snage kvantne fizike i astrofizike, tim predvođen Francescom Ferlaino i Massimom Mannarellijem ostvario je značajan napredak u razumijevanju fenomena poznatog kao “greške” u rotaciji neutronske zvijezde. Njihov uspjeh leži u numeričkoj simulaciji ovog zagonetnog kozmičkog fenomena koristeći ultrahladne dipolarne atome. Ovo istraživanje, koje je objavljeno u prestižnom časopisu Physical Review Letters, uspostavlja čvrstu vezu između kvantne mehanike i astrofizike te otvara put ka kvantnoj simulaciji zvjezdanih objekata iz perspektive Zemlje.
Od prvog otkrića 1967. godine, neutronske zvijezde neprestano fasciniraju i zbunjuju znanstvenike. Karakterizirane periodičkim bljeskovima svjetlosti i brzom rotacijom, ove zvijezde su među najgušćim objektima u svemiru, s masom usporedivom s onom Sunčevom, no stisnutom u sferu promjera svega oko 20 kilometara.
Ovi kozmičkiobjekti pokazuju zagonetno ponašanje, tzv. “grešku”, pri čemu zvijezda neočekivano ubrza svoju rotaciju. Takav fenomen ukazuje na mogućnost da su neutronske zvijezde djelomično superfluidne. U superfluidnom stanju, rotacija se manifestira putem mnoštva minijaturnih vrtloga, gdje svaki nosi dio kutnog momenta. “Greška” se događa kada ti vrtlozi izmaknu iz unutrašnje kore zvijezde u njezinu čvrstu vanjsku koru, čime se povećava brzina rotacije zvijezde.
Koncept “supersolidne” faze
Temeljni element ovog istraživanja je koncept “supersolidne” faze – stanja koje posjeduje svojstva i kristalne i superfluidne faze, a smatra se ključnim za razumijevanje grešaka neutronske zvijezde. Kvantizirani vrtlozi se skupljaju unutar supersolidne faze dok ne pobjegnu kolektivno, nakon čega ih apsorbira vanjska korica zvijezde, ubrzavajući njezinu rotaciju. Nedavno je supersolidna faza ostvarena u eksperimentima s ultrahladnim dipolarnim atomima, pružajući iznimnu priliku za simulaciju uvjeta unutar neutronske zvijezde.
Studija, provedena od strane istraživača sa Sveučilišta u Innsbrucku, Austrijske akademije znanosti, Laboratori Nazionali del Gran Sasso i Gran Sasso Science Institute u Italiji, demonstrira da se greške mogu pojaviti u ultrahladnim supersolidima. Ovo predstavlja svestrani analog za unutrašnjost neutronske zvijezde. Takav pristup omogućava detaljnu eksploraciju mehanizma greške, uključujući i njegovu ovisnost o svojstvima supersolida.
“Naše istraživanje postavlja snažnu vezu između kvantne mehanike i astrofizike, nudeći novu perspektivu o unutarnjoj strukturi neutronske zvijezde”, ističe vodeća autorica Elena Poli. Greške pružaju dragocjen uvid u unutarnju strukturu i dinamiku neutronske zvijezde. Istražujući ove događaje, znanstvenici mogu naučiti više o svojstvima materije u ekstremnim uvjetima.
“Ovim istraživanjem otvara se novi pristup za stjecanje uvida u ponašanje neutronske zvijezde i otvaraju se nove mogućnosti za kvantnu simulaciju zvjezdanih objekata iz laboratorija niske energije na Zemlji”, zaključuje Francesca Ferlaino.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
