Нейтронная звезда — это объект размером с город, но с массой больше солнечной. В её ядре нейтроны образуют сверхтекучую жидкость, которая течёт без трения, а протоны — сверхпроводник, который проводит электричество без потерь. В сверхтекучей жидкости возникают квантованные вихри — крошечные водовороты, которые не могут остановиться. В сверхпроводнике магнитное поле проникает в виде тонких нитей — флюкс-трубок. Раньше эти два явления изучали по отдельности, но теперь учёные впервые поместили их в одну модель и позволили взаимодействовать.
Авторы построили двумерную модель и численно минимизировали энергию системы. Они выяснили, что при притягивающих связях вихрь может удерживать от 6 до 9 флюкс-трубок. Энергия связи на единицу длины составила примерно 0.13 МэВ/фм — это очень маленькая величина, но в масштабах звезды она важна. Также подтвердилось, что флюкс-трубки без вихря могут образовывать кластеры: на малых расстояниях они отталкиваются, на средних — притягиваются. Это помогает понять, как вихри цепляются за магнитные нити, что влияет на вращение звезды и может объяснять загадочные сбои в её периоде.
Плотный букет из девяти флюкс-трубок вокруг одного вихря создаёт магнитный поток, в несколько раз превышающий поток одиночной флюкс-трубки, хотя топологически это девять отдельных квантов потока. Расстояние между флюкс-трубками в кластере около 220 фм — это в тысячи раз меньше размера атома.