Собственно, никто не сомневался, что такое физическое явление, как сверхтекучесть, должно реализовываться в нейтронных звездых. Но одно дело теоретические выкладки, и совсем другое — реальное подтверждение.

Мощнейший источник радиоизлучения в созвездии Кассиопея был открыт на заре радиоастрономии, в далеком 1948 году. Довольно быстро выяснилось, что Кассиопея А представляет собой остаток сверхновой звезды, которая должны были наблюдаться на земном небе примерно 300 лет назад. Как ни странно, в исторических документах того времени нет никаких сведений о необычно яркой новой звезде в созвездии Кассиопеи. Этот таинственный, в общем, факт тем более странен, что в ту пору астрономы уже довольно внимательно следили за небесными светилами, отчасти из астрономических, отчасти из астрологических побуждений.

Как бы то ни было, а следы былого налицо: это и стремительно расширяющаяся во все стороны волокнистая туманность, найденная в оптическом диапазоне в 1951 году, и нейтронная звезда в ее центре — неимоверно сжавшееся и уплотнившееся ядро бывшей звезды, и чрезвычайно мощное радио- и рентгеновское излучение, исходящее от Кассиопеи А. В 1999 году, когда на околоземную орбиту была выведена космическая рентгеновская обсерватория «Чандра», Кассиопея А стала первым астрономическим объектом, на который был наведен телескоп. «Чандра» работает и поныне, и за одиннадцать лет астрономы не раз имели возможность наблюдать нейтронную звезду в центре разлетающихся остатков. Суммируя накопленные данные, они пришли к странному, но однозначному выводу: температура звезды упала на 4%. Всего лишь за 11 лет!

Ни одна другая молодая нейтронная звезда не остывает так быстро. Теоретические модели нейтронных звезд также предсказывают гораздо более медленное охлаждение. Что же происходит с остатком сверхновой в Кассиопее?

Сразу две группы астрономов, одна из которых представлена российскими учеными, предложили объяснение наблюдаемого эффекта (со статьями можно ознакомиться здесь и здесь). По мнению Петра Штернина из Физико-технического института им. Иоффе, быстрое охлаждение Кассиопеи А является прямым доказательством того, что ядро нейтронной звезды состоит из сверхтекучей и сверхпроводящей жидкости.

Удивительные вещи можно наблюдать во Вселенной! Ученые на Земле получают сверхтекучую жидкость в земных лабораториях, охлаждая гелий до температуры, близкой к абсолютному нулю. В космосе же мы наблюдаем сверхпроводящую жидкость, существующую при плотности в полмиллиарда тонн в кубическом сантиметре и температуре около миллиарда градусов. В таких экстремальных условиях атомов не существует. Электроны «вдавливаются» в протоны, образуя нейтроны, и более того, в ядре превращаются в сверхпроводящую нейтронную жидкость. Такая жидкость обладает некоторыми экзотическими свойствами, одно из которых — отсутствие трения.

Как уже говорилось, существование сверхпроводящего и сверхтекучего вещества в недрах нейтронных звезд было предсказано теоретически. Но теория не давала точного ответа на вопрос, какая температура является критической для образования подобной материи. Последние исследования показывают, что это происходит при 700-900 миллионах Кельвинов.

По материалам NASA.