Нейтронные звезды, как ни странно, это не совсем звезды. Это останки. Одни из самых плотных тел во всем мире. Как это часто бывает, существование этих объектов было предсказано теоретиками еще до их открытия.

Из теории — в быль

Фантасту и не снилось — что внутри нейтронной звезды

Откуда человек знает, что эти тела имеют высокую плотность? Как появились данные о составе этих маленьких тяжеловесов? Ведь если к каким-то объектам мы можем отправить свои аппараты, то направить их к нейтронным звездам невозможно, они располагаются слишком далеко.

Фантасту и не снилось — что внутри нейтронной звезды
Нейтронная звезда в воображении художника

На самом деле современные технологии позволяют изучить нейтронные звезды. Узнать размер и плотность можно, проводя наблюдения за объектом. Доподлинно известно, что нейтронные звезды очень компактны и гораздо меньше «настоящих» звезд.

Чтобы узнать массу объекта, не обязательно находиться рядом с ним. Если есть два тела, а эти космические тела часто являются двойными, зная их орбитальные данные, можно вычислить массу системы. Их размер — не более 20 км в поперечнике при массе в несколько солнечных. Плотность нейтронных звезд по-настоящему чудовищна. Размер и масса имеют крайне важное значение для понимания того, что может происходить в недрах нейтронных звезд.

Постоянная борьба 

Пока звезда живет — она борется. Она массивна и гравитация бесконечно пытается ее сжать. От коллапса ее сдерживает давление, направленное во вне, которое появляется из-за термоядерного синтеза в ядре. Так удерживается равновесие и объект может существовать в течение очень длительного, а для человека и вовсе бесконечного времени.

Когда кончается водород для поддержания синтеза, проходят реакции с более тяжелыми элементами. Гравитации нечему противостоять, равновесие нарушается и ядро переходит в состояние коллапса. Так образуется нейтронная звезда.

Что происходит внутри космических тяжеловесов 

Зная с некоторой точностью физические параметры тела и понимая законы физики, можно построить модель того, какие процессы могут протекать внутри нейтронной звезды.

Итак, верхним ее слоем является тонкая атмосфера. В ее составе преобладает водород и гелий. Затем находится тончайшая внешняя кора, состоящая из атомных ядер и свободных электронов. Чем ближе к центру, тем выше давление. Ученые считают, что следующий слой состоит из свободных нейтронов и электронов. Ядра тяжелых элементов формируют некую структуру. Еще глубже уровень давления настолько мощный, что все протоны и электроны формируют нейтроны, которые могут находиться в качестве квантовой жидкости и быть наделенными параметрами сверхтекучести. Это нулевая вязкость и практически полное отсутствие трения. Она способна протекать куда угодно, через любые отверстия, какого бы размера они не были. Это то же самое, как если из дна целого стакана вытекла бы вода.

А что же в центре этих космических тяжеловесов? Известно, что там крайне экстремальные условия. Сегодня ученые не способны смоделировать в лабораторных условиях центр нейтронной звезды.

Вселенная — настолько необычное место, что никакой писатель-фантаст не сможет придумать того, что в ней происходит на самом деле. Другой яркий пример этому — как ученые нашли планету у уже мертвой звезды.