Внутренний состав и свойства нейтронных звёзд, включая ядерную пасту и поведение ядра.Нейтронные звёзды — это коллапсировавшие ядра массивных звёзд, взорвавшихся как сверхновые. Они упаковывают массу больше солнечной в сферу размером с город, что делает их самыми плотными видимыми объектами во Вселенной. Их недра — это не просто суп из нейтронов; ожидается, что они содержат богатое разнообразие экзотических состояний вещества, от твёрдой коры из богатых нейтронами ядер до возможного ядра из деконфайнментных кварков. Структура часто описывается как слоёная, похожая на луковицу, где каждый слой подчиняется разной физике.
Нейтронные звёзды были впервые предложены Вальтером Бааде и Фрицем Цвикки в 1934 году, вскоре после открытия нейтрона. Идея о том, что они могут содержать экзотические состояния вещества, включая кварковое вещество, развилась в 1970-х и 1980-х годах по мере развития теоретического понимания квантовой хромодинамики.
Огромное гравитационное давление на поверхности заставляет электроны и протоны объединяться в нейтроны, создавая среду, богатую нейтронами. Глубже давление становится настолько экстремальным, что атомные ядра сжимаются в необычные формы, образуя так называемую «ядерную пасту» — структуры, напоминающие ньокки, спагетти и лазанью. Считается, что эта фаза пасты существует во внутренней коре. В самом ядре плотности могут в несколько раз превышать ядерную плотность насыщения, где нейтроны могут полностью перекрываться и переходить в жидкость из кварков или других экзотических частиц. Поведение этих слоёв, включая сверхтекучесть и сверхпроводимость, влияет на то, как звезда остывает и как меняется её вращение со временем.
Изучение недр нейтронных звёзд помогает калибровать модели ядерной материи, используемые для понимания столкновений тяжёлых ионов и поведения вещества при экстремальных плотностях, что имеет приложения в ядерной физике и астрофизике.
Чайная ложка вещества нейтронной звезды весила бы около миллиарда тонн на Земле.
