Сегодня я узнал что такое нейтронные звезды, как они описываются с точки зрения ядерной физики и как это связанно с нашей тематикой. Плюс ко всему стало понятно, что мы могли бы там кое-что разрулить из животрепещущих вопросов астрофизики.
Попробую коротенько описать то что понял. Хотя людям мало знающим тематику нашего эксперимента (а собственно откуда кому-то знать? я ж так и не сподвигся написать всё, раздолбай) не будет понятно, как же это с нами связанно.
Итак, давайте разбираться. Чисто из самого названия "нейтронная звезда" становится понятно, что это как-то связано собственно с ядром и нуклонами в нем, конкретно собственно с нейтронами. Развивая эту мысль можно прийти к выводу, что нейтронные звезды состоят из нейтронов, что логично, раз они так называются. Но тут стоит вспомнить боровскую модель атома (надеюсь все знают? мне не придётся ставить двоек?) и то, что ядро атома не может состоять только из нейтронов, там есть ещё и протоны, которые имеют положительный заряд и тем самым могут притягивать и удерживать на орбитах отрицательно заряженные электроны. И именно протоны определяют что за атом перед нами, а нейтроны лишь увеличивают вес и образуют изотопы этого атома. Можно сказать, что количество протонов - это фамилия, а количество нейтронов - это имя в семье, и семьи бывают весьма большими. Соответственно, если бы у нас не было протонов, то атом был бы полностью нейтральным, не держал бы электронов и в таблице Менделеева стоял бы до водорода. Но такого быть не может! Значит нейтронные звезды состоят не только из нейтронов, но тогда откуда такое название?
На самом деле, всё же, их можно рассматривать как состоящие из нейтронов, хотя это и не совсем так. Как так? Тут нам поможет разобраться в этом теория бета-распада и ещё одна теория Димы Филиппова, нашего теоретика.
Начну кратко с бета-распада. Кратко, потому что сам до конца с ним не разобрался, очень сложный механизм у него и описывается тяжело. Просто хочу объяснить общий принцип. Бета-распад - это когда нейтрон в атоме распадается на электрон, протон и антинейтрино. Атом при этом в таблице Менделеева двигается на шаг вперед, так как заряд увеличился на единицу. С этим всё просто и понятно вроде бы. Теперь рассмотрим обратный процесс (а процессы в физике обратимы), когда протон и электрон образуют нейтрон. Такой процесс называется к-захват. Опять же, глубоко этот процесс я не знаю, ограничусь только вот этим кратким объяснением.
Теперь перейдём к теории Димы ладно-ладно, Дмитрия Витальевича (хоть он и молодой доктор физ.-мат. наук). Эта теория стала основой всего нашего эксперимента. Но саму теорию я пока рассказывать не буду, ибо она не сильно относится к нейтронным звездам, скорее это звезды относятся к ней (слегка). Я хочу выделить в ней одну идею, которая поможет нам в объяснении. А идея эта довольно проста - если поместить атом в очень сильное магнитное поле, то его электронная оболочка начнет сдавливаться под действием магнитного поля, и электроны начнут довольно близко подходить к ядру и оказывать на него воздействие уже довольно значительное. Отбросим воздействие, разберемся со сдавливанием. В предельном случае мы можем получить ситуацию, когда электроны будут не просто очень близко вращаться вокруг ядра, а находиться прямо в нем (кстати это довольно мощные поля, недостижимые на земле). Естественно, что по принципу неопределенности мы не можем точно сказать что они там находятся, но распределение вероятности начинает изменяться так, что скорее всего они находятся прям там. В таком случае, если мы затолкаем всю электронную оболочку в ядро, чисто с теоретической точки зрения можно рассматривать ядро как абсолютно нейтральное, ведь положительный заряд протонов скомпенсирован отрицательным зарядом электронов находящимся там же и соответственно можно рассматривать всю эту кашу как кучу нейтронов. Ну а на нейтронных звездах поля просто невероятно большие, вот вам и объяснение названия.