Учените от Университета ITMO обясниха как неутронните звезди генерират интензивно насочено радиоизлъчване. Те създават модел, основан на прехода на частиците между гравитационните състояния, т.е. квантовите състояния в гравитационното поле.
Неутронните звезди са един от най-удивителните астрономически обекти, тъй като в плътност те са по-ниски само от черни дупки. Вътре няма отделни атоми и ядра. Такава висока плътност причинява огромна гравитация, което води до уникални физически свойства, като насоченото радиоизлъчване.
На Земята изучаването на неутронни звезди започва през 1967 г., когато започват да събират периодични сигнали. Първоначално дори си мислеха, че това е камбаната от извънземни цивилизации. Но скоро те осъзнаха, че излъчването на неутронни звезди е естествен процес и не съдържа никакво съобщение. Радио вълните идват под формата на тесен лъч, който „свети“ в пространството като фар, когато звездата се върти. Следователно тя наподобява периодични пулсации.
Най-загадъчната в неутронните звезди е механизмът, който генерира такава насочена радиоизлъчване. Повече от 50 години отговорът не беше намерен. Но наскоро изследователите от университета ITMO описаха процеса. Те разработиха теоретичен модел, базиран на подобни състояния, наблюдавани в електроните на полупроводниковите нанокристали и гравитационните полета. Учените изследвали как електрони се движат близо до повърхността на неутронна звезда. Те не могат да преминат през нея поради високата плътност на материята вътре в звездата. В същото време електроните се привличат на повърхността чрез мощна гравитация. В резултат на това частиците се улавят в тънък слой точно над повърхността на звездата. Законите на квантовата механика гласят, че енергията на уловените електрони може да приема само дискретни стойности. Ако електроните попаднат на повърхността, те преминават през отделни състояния на гравитацията, излъчващи енергия под формата на радиовълни.
Авторите отбелязват, че въпреки вълнуващите резултати, те използват добре познатите принципи на физиката. Механизмът на радиоизлъчване на неутронни звезди наподобява обикновен лазер. В бъдеще те планират да използват модела за изследване на гравитационните състояния на други масивни обекти в пространството.
