Neutronová hvězda nebo klubko těstovin? Kredit: NASA.

Když masivní hvězdy zestárnou, což bývá velmi rychlé, tak zakončí život ultimátní explozí supernovy. Pokud se jich vnitřnosti nevcucnou do černé díry, tak se zhroutí do hvězdného oharku, extrémní neutronové hvězdy. Během zhroucení takové hvězdy jsou elektrony atomů pod extrémním tlakem vtlačeny do jader těchto atomů. Následkem toho se protony v jádrech změní na neutrony a vyzáří se při tom neutrina. Tak v nitru neutronové hvězdy vznikne neutronový degenerovaný plyn.

Matt E. Caplan. Kredit: McGill University.

Matt Caplan z McGillovy univerzity v kanadském Montrealu a jeho spolupracovníci se vypravili těsně pod povrch neutronové hvězdy. Jsou přesvědčeni, že tam nalezli jaderný materiál, který by mohl být nejpevnějším materiálem ve vesmíru. Dřívější výzkum neutronových hvězd ukázal, že jejich povrch by měl být výjimečně pevný. Nové počítačové simulace Caplana a spol. říkají, že materiál, který se nachází těsně pod povrchem neutronových hvězd, v jejich vnitřní kůře, je ještě pevnější. Jejich výzkum brzy uveřejní časopis Physical Review Letters.

Neutronová hvězda v síti extrémních magnetických polí. Kredit: NASA.

Astrofyzici rádi teoretizují o tom, jak to asi vypadá uvnitř neutronových hvězd. A podle všeho to dělají během dlouhých bezesných nocí, kdy ani nemají čas se pořádně najíst. Pak není divu, že dávají roztodivným konfiguracím hustě naskládaných neutronů ve hmotě neutronové hvězdy jména podle různých typů těstovin. Teoretici už v nitru neutronových hvězd propočítali existenci gnocchi, spaghetti anebo lasagne.

Caplana a spol. zajímalo, jako jsou tyto „těstoviny“ z nitra neutronových hvězd husté. Rozhodli se zjistit, jestli by nemohly být ještě hustší, a tím pádem pevnější, nežli materiál v kůře neutronové hvězdy. Pustili na jaderné těsto počítačové simulace, které jim ukázaly, že tohle „těsto“ pod povrchem neutronové hvězdy je skutečně zřejmě nejpevnějším známým materiálem ve vesmíru. Podle jejich odhadů je asi 10-miliardkrát pevnější než ocel.

Ze simulací Caplanova týmu rovněž vyplývá, že neutronové hvězdy mohou díky své monstrózní gravitační síle generovat vlnění časoprostoru. Tento jev by měl těsně souviset s nepravidelnostmi při vzniku a uspořádání „těstovin“. Znamenalo by to, že neutronové hvězdy samy o sobě, aniž by se s někým srazily, vytvářejí poměrně silné gravitační vlny. V budoucnu bychom takové gravitační vlny mohli zachytit nějakou gravitační observatoří se super citlivým vybavením.

Video
What Is Inside a Neutron Star? | Laura Fabbietti | TEDxTUM

Literatura
Phys.org 18. 9. 2018, Physical Review Letters.