Ảnh: Casey Horner / Unsplash
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã đề xuất một mô hình mới để giải thích những trục trặc bí ẩn được quan sát thấy ở các sao neutron. Kết quả của nghiên cứu được phát hành trong tạp chí Scientific Reports.
Pulsar là một loại sao neutron, là phần còn lại siêu đậm đặc của các ngôi sao lớn phát ra các xung định kỳ. Tuy nhiên, độ chính xác của chúng đôi khi bị gián đoạn do trục trặc hoặc quay vòng không mong muốn. Hiện tượng này, được gọi là trục trặc, tuân theo định luật lũy thừa: trục trặc năng lượng thấp phổ biến hơn trục trặc năng lượng cao.
Các nhà vật lý thiên văn đã phân tích 533 tập dữ liệu quan sát sao xung và đề xuất một mô hình dựa trên mạng lưới các xoáy lượng tử. Không giống như các mô hình trước đây, cách tiếp cận của họ không yêu cầu điều chỉnh tham số bổ sung, điều này khiến nó trở thành lời giải thích tự nhiên cho hành vi theo luật lũy thừa của năng lượng trục trặc.
Có hai giả thuyết chính giải thích sự cố: động đất sao và tuyết lở xoáy siêu lỏng. Mặc dù các trận động đất có thể giải thích mô hình định luật lũy thừa quan sát được nhưng chúng không giải quyết được tất cả các loại trục trặc. Trong bài báo mới, các nhà khoa học đề xuất sự tồn tại của hai loại siêu chảy trong sao neutron: siêu chảy sóng s ở lõi ngoài và siêu chảy sóng p ở lõi trong.
Khi các xoáy số lượng tử nguyên từ lõi ngoài di chuyển vào lõi trong, chúng phân chia thành các xoáy số lượng tử nửa nguyên. Điều này dẫn đến các cấu trúc giống như cây xương rồng được gọi là boojums, theo thời gian sẽ vướng vào nhau và gây ra sự gián đoạn.
Theo kết quả mô phỏng, số mũ của hành vi định luật lũy thừa của năng lượng trục trặc (0,8 ± 0,2) trong mô hình đề xuất tương ứng với dữ liệu quan sát được (0,88 ± 0,03). Điều này xác nhận rằng hệ thống được đề xuất phản ánh chính xác các quá trình thực sự xảy ra ở các sao neutron.
