89 миллисекунд. Именно столько длится сход вихревой лавины, которая резко ускоряет вращение пульсара Vela — одного из самых известных «сбойных» пульсаров. Пульсары — это стремительно вращающиеся нейтронные звёзды, рождающиеся в коллапсе сверхновых. Их периоды вращения стабильнее земных часов, но время от времени происходит глич (внезапное ускорение) — скачок частоты на крошечную долю. Классическая картина связывает его с поведением сверхтекучей материи внутри звезды, где вращение квантуется в виде отдельных вихрей.

Сверхтекучая жидкость в недрах нейтронной звезды пронизана квантованными вихрями — каждый несёт строго определённый момент количества движения. Эти вихри могут закрепляться (пиннинговаться) на дефектах ионной решётки коры, словно снежинки, цепляющиеся за неровности склона. Между корой и сверхтекучей компонентой нарастает скоростной лаг (разница скорости), и гравитационное сжатие звезды лишь усиливает напряжение. В какой-то момент критический лаг превышает порог — и сотни тысяч вихрей срываются лавиной, передавая накопленный угловой момент коре. Так рождается глич. Джоселин Белл Бернелл открыла пульсары в 1967 году, Субраманьян Чандрасекар заложил основы понимания сверхплотных объектов, а Джон Уилер ввёл сам термин «нейтронная звезда». Но до сих пор оставалось загадкой, почему у разных пульсаров гличи распределены по-разному.

Группа исследователей построила симулятор, отслеживающий до 10⁵ вихрей внутри цилиндрической модели нейтронной звезды. Для ускорения вычислений применили алгоритм Барнса-Хата: далёкие скопления заменяются эффективным центром, что снижает сложность с квадратичной до почти линейной. В коре разместили сеть ловушек — областей с усиленным пиннингом, каждая размером с баскетбольную площадку (~100 м²). Эти ловушки имитируют трещины, возникающие при замедлении вращения звезды, и способны удерживать избыток вихрей. Когда из-за звёздотрясения срабатывают сразу несколько ловушек, профиль глича становится ступенчатым, а распределение размеров — бимодальным: появляется дополнительный пик для крупных событий. Именно такая картина наблюдается у пульсара PSR J0537-6910.

Неожиданным открытием стало спонтанное возникновение гигантских вихревых пустот — в изначально равномерном массиве вихрей вдруг образовывались безвихревые зоны размером до трети звезды, существовавшие длительное время. Это подсказывает, что неоднородности могут быть внутренне присущи коллективной динамике квантовых вихрей, а не только навязаны дефектами коры. Лавина, начавшаяся с одного неверного шага, порождает сеть лавин — и 89 миллисекунд, всего одно биение эволюции звезды, полностью переписывают ритм пульсара.