Сегодня 08 февраля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные впервые заглянули внутрь нейтронных звёзд, совершив прорыв в их моделировании на суперкомпьютерах

Внутри нейтронных звёзд происходят экстремальные физические процессы, которые, вероятно, никогда не удастся изучить напрямую. Более того, это настолько компактные объекты, что они невидимы в телескопы. Всё, чем располагает наука, — это косвенные данные о нейтронных звёздах и возможность грубого моделирования их свойств на компьютерах. Однако при определённых усилиях точность таких моделей можно довести до высочайшего уровня.

 Источник изображения: NASA

Комбинированное изображение Крабовидной туманности с нейтронной звездой в видимом, инфракрасном и рентгеновском диапазоне. Источник изображения: NASA

До ближайшей нейтронной звезды от Земли около 400 световых лет. У нас нет, и в течение тысяч лет не появится технологий, позволяющих отправить туда исследовательскую станцию. На таком расстоянии никакой телескоп не сможет разглядеть нейтронную звезду диаметром всего 20 км. Кроме того, в земных условиях невозможно воспроизвести физические параметры внутри нейтронной звезды, где плотность вещества в несколько раз превышает плотность атомных ядер.

Качественный прорыв в моделировании нейтронных звёзд, вероятно, станет возможным с появлением мощных квантовых симуляторов. Однако уже сегодня у нас есть суперкомпьютеры и развитая квантовая математика, что может быть достаточным для углублённого анализа физики нейтронных звёзд. По крайней мере, об этом недавно заявили учёные из Университета Колорадо в Боулдере и Массачусетского технологического института.

Внутренние свойства нейтронной звезды, такие как давление и плотность, определяются уравнениями квантовой хромодинамики (КХД), которые описывают сильное взаимодействие между протонами, нейтронами и составляющими их кварками. Однако эти уравнения нельзя решить для всей нейтронной звезды. Упрощая ряд переменных, учёные могут решать уравнения для внешнего слоя звезды и её ядра, но промежуточный слой до сих пор описывался лишь аппроксимацией. Прямого решения не существовало.

Чтобы обойти это ограничение, исследователи применили другой подход — квантовую хромодинамику на решётке. Но и здесь не обошлось без уловки. КХД на решётке также не позволяет напрямую решать уравнения для всего объёма нейтронной звезды. Уравнения становятся решаемыми, если принять во внимание изоспин — характеристику, отличающую протоны от нейтронов знаком зарядовых состояний.

Используя предложенную модель описания нейтронных звёзд, учёные установили пределы размеров этих объектов и получили новые строгие ограничения для свойств их внутренней части. Одним из выводов этой работы стало предположение, что массы нейтронных звёзд могут превышать две солнечные массы, что ранее считалось теоретическим пределом для таких объектов. Расчёты на суперкомпьютере предоставили множество интересных данных. Однако без следующего шага — подтверждения вычисленных свойств нейтронных звёзд с помощью астрофизических наблюдений — эти результаты остаются перспективной гипотезой и инструментом для поиска новых путей их изучения. И это уже немалое достижение.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Крупнейшие IT-компании США потратят более $300 млрд на развитие ИИ в 2025 году 37 мин.
В апреле «Яндекс» прекратит поддержку технологии «Турбо», ускоряющей загрузку контента на мобильных устройствах 3 ч.
DeepSeek набрал 20 млн активных пользователей — больше только у ChatGPT 6 ч.
Новая статья: Sniper Elite: Resistance — пора что-то менять. Рецензия 7 ч.
Google проводит внутреннее тестирование режима искусственного интеллекта в поисковике 9 ч.
Football Manager 25 отменена — такое происходит впервые в истории и фанаты даже рады 9 ч.
«Поняли, что должны ориентироваться на старых фанатов»: разработчики ремейка «Готики» рассказали о принципах создания игры 10 ч.
Расширенная поддержка Windows 10 обойдётся недёшево — тарифы от $61 за год 11 ч.
У Warner Bros. Games и игры про «Чудо-женщину» большие проблемы, а на горизонте замаячил новый «Бэтмен» от Rocksteady 12 ч.
Meta в партнёрстве с ЮНЕСКО запускает новую программу сбора данных для улучшения речи и перевода ИИ 12 ч.
Nissan, после провала переговоров с Honda, ищет спасение в партнёрстве с техногигантами, включая Foxconn 33 мин.
Бюджетный Ryzen 5 7400F греется как 16-ядерник — AMD сэкономила на внутреннем термоинтерфейсе 6 ч.
Airbus признала технологические проблемы в авиации на водородном топливе — быстро не будет 9 ч.
Corsair представила модульный стол Platform:4 для небольших помещений и универсальную панель для хранения аксессуаров 11 ч.
Crusoe Energy и Kalina Power построят в Канаде ИИ ЦОД с питанием от электростанций на природном газе 11 ч.
Казахстан построит оптоволоконную гипермагистраль Запад–Восток 12 ч.
Для мелких производителей ИИ-чипов DeepSeek оказалась не угрозой, а шансом 13 ч.
10 ГВт за 10 лет: Prologis намерена активнее осваивать рынок ЦОД 13 ч.
Партнёры AMD анонсировали свои версии Radeon RX 7650 GRE 14 ч.
Разработчик малых модульных реакторов X-energy получил ещё $700 млн инвестиций 15 ч.