Нейтронная звезда — это город, стиснутый до размеров мегаполиса, где материя уплотнена до предела. В самом центре такого города может начаться перестройка: привычные нейтроны и протоны уступают место кварковой плазме — свободным кваркам, из которых состоит почти всё вокруг. Обычно этот процесс считали мгновенным: как если бы старый квартал снесли за секунду и тут же возвели небоскрёб. Но стройка может идти неспешно, квартал за кварталом.
Авторы работы рассмотрели именно такой сценарий: фазовый переход (превращение одного типа вещества в другой) длится дольше, чем одно радиальное колебание звезды. В этом случае у звезды появляется «медленная устойчивая ветвь» — целый набор конфигураций, где гибридная звезда с кварковым ядром остаётся стабильной. В зависимости от давления перехода и скачка плотности эта ветвь принимает разные формы. Водопад — масса плавно снижается от максимума чисто нейтронной звезды. Мост — соединяет нейтронную ветвь с новой, полностью стабильной гибридной. Хвост — короткое продолжение за максимумом стабильной гибридной ветви. Хвост-мост сочетает свойства двух последних.
Самые длинные ветви получаются, когда переход начинается при относительно низком давлении, а скачок плотности невелик. Жёсткое (плохо сжимаемое) нейтронное вещество и высокая скорость звука в кварковой фазе тоже удлиняют ветвь. Интересно, что жёсткие уравнения состояния нейтронной материи, которые раньше отбрасывали из-за предположения о быстром переходе, теперь возвращаются в игру. Они не противоречат ни наблюдениям, ни микрофизическим ограничениям. Медленный переход открывает целую область параметров, недоступную при быстром, — словно новый район на карте звёздных недр.
Нейтронная звезда с радиусом 12 километров может весить вдвое больше Солнца. Чайная ложка её вещества на Земле весила бы как гора Эверест.