Центр самой массивной нейтронной звезды сжат сильнее всего во Вселенной. Ученые выяснили, насколько сильно может быть сжато вещество, чтобы звезда не разрушилась. Получилось, что давление не может превышать 38,5% от плотности энергии — это как если бы пружина сжалась почти до предела, но не полностью. Интересно, а что будет, если добавить ещё чуть-чуть?
Подобно тому, как в переполненной комнате каждый новый человек резко усиливает давление на стены, в нейтронной звезде наращивание плотности влечёт рост внутреннего противодействия. Но и у этого противодействия есть абсолютный потолок. Физики описывают его отношением давления к плотности энергии (величина φ) — этакой мерой «упорства» материи. Из специальной теории относительности вытекает, что φ и так не может быть больше 1 (иначе сигналы внутри звезды обгоняли бы скорость света). А общая теория относительности, добавив искривление пространства-времени, зажимает предел ещё туже. Ключевой ингредиент — условие стабильности: масса звезды должна расти от центра к краю без разрывов. С ним φ не превышает 0,385. Это число работает для любой мыслимой начинки звезды, от обычных нейтронов до кварковой каши. Неожиданно, но тот же закон применим и к воде в стакане — просто там он реализуется на ничтожные доли процента, потому мы его не ощущаем.
🎯 Чайная ложка вещества нейтронной звезды весит как Эверест.