Нейтронные звезды проверяют гипотезу пятой силы природы

03.12.2025

Современная физика опирается на четыре фундаментальные силы, однако уже не одно десятилетие ученые допускают существование пятой, пока неуловимой формы взаимодействия. Найти ее в земных условиях крайне сложно, поскольку любые слабые эффекты тонут в экспериментальных шумах. Новые астрофизические исследования предлагают неожиданного союзника в этом поиске - нейтронные звезды, самые плотные наблюдаемые объекты во Вселенной.

В статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, международная группа физиков показала, что нейтронные звезды позволяют установить наиболее жесткие на сегодняшний день ограничения на существование гипотетической пятой силы. В центре внимания оказались так называемые скалярные частицы - предполагаемые переносчики нового взаимодействия, которое могло бы дополнять известные фундаментальные силы.

Нейтронные звезды образуются после коллапса массивных светил и представляют собой сверхплотные объекты, где протоны и нейтроны сжаты до экстремальных состояний. В отличие от лабораторных экспериментов, здесь слабые эффекты не теряются на фоне тепловых или механических флуктуаций. Если скалярные частицы действительно существуют, то в недрах таких звезд они должны рождаться при столкновениях нуклонов и уносить энергию наружу, ускоряя процесс охлаждения.

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи построили детальные компьютерные модели эволюции нейтронных звезд - от момента их рождения до нынешнего состояния. В расчетах были учтены все известные механизмы потери энергии, включая нейтринное излучение и тепловое излучение с поверхности. Затем в модель добавили дополнительный канал охлаждения, связанный с возможным рождением скалярных частиц.

Полученные теоретические кривые сравнили с наблюдениями реальных объектов. В качестве эталона использовались данные по изолированным рентгеновским нейтронным звездам, известным как Magnificent Seven, а также по пульсару PSR J0659. Эти объекты хорошо изучены, и их температура позволяет достаточно точно проследить историю остывания.

Результаты моделирования оказались показательными. Если бы новая сила взаимодействовала с нуклонами достаточно интенсивно, нейтронные звезды должны были бы остывать заметно быстрее и выглядеть значительно холоднее, чем это фиксируют телескопы. Однако никаких отклонений от стандартной картины охлаждения обнаружено не было. На основании этого был установлен самый строгий на сегодняшний день предел на силу взаимодействия скалярных частиц с нуклонами - не более 5x10^-14, что примерно в десять раз точнее предыдущих оценок.

По словам автора исследования Эдоардо Витальяно, эти результаты наглядно демонстрируют, что сама Вселенная может служить уникальной экспериментальной установкой для проверки фундаментальных законов физики. Хотя прямых доказательств существования пятой силы пока не получено, новые ограничения существенно сужают пространство возможных теорий и помогают уточнить модели, описывающие гравитацию и темную материю. Нейтронные звезды тем самым становятся не только астрофизическими объектами, но и ключевым инструментом в поиске новых законов природы.

<< Назад: Телевизор LG Magnit Active Micro LED 04.12.2025

>> Вперед: Аэродинамический шлем LS2 Rapid III 03.12.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Гибкая кремниевая мембрана, меняющая цвет при растяжении 22.12.2025

Исследователи Амстердамского университета продемонстрировали уникальный метаматериал, способный изменять цвет под воздействием механического растяжения. В основе этой технологии лежит структурный цвет - явление, при котором окраска определяется геометрией микроструктур, а не пигментами. Команда ученых во главе с Фриком ван Горпом преобразовала кремний в тонкую сетку с определенным узором, что позволило создать одновременно гибкий и функциональный материал. При растяжении отдельные элементы структуры поворачиваются, меняя способ отражения света: материал плавно изменяет оттенок от зеленого до красного, создавая эффект "живого" цвета. Один из первых вызовов заключался в хрупкости кремния. Отказавшись от подложки, исследователи получили тонкую гибкую мембрану, способную выдерживать деформацию. Йорик ван де Гроп подчеркнул, что ключевой особенностью разработки является многофункциональность структуры. Она объединяет свойства механических метаматериалов с возможностями оптических мета ...>>

Смартфон Oppo Reno 15c 22.12.2025

Компания Oppo представила новую модель Reno 15c, которая выделяется как изысканным дизайном, так и впечатляющими техническими характеристиками. Толщина корпуса устройства составляет всего 7,89 мм, что делает его одним из самых изящных смартфонов на рынке. При этом аппарат получил аккумулятор емкостью 6500 мАч с поддержкой быстрой зарядки мощностью 80 Вт, что позволяет пользователям практически не беспокоиться о необходимости частого пополнения заряда даже при активной эксплуатации. Особое внимание в Reno 15c уделено камерам. Смартфон оснащен четырьмя модулями, каждый с разрешением 50 Мп. Основной сенсор Sony LYT-600 обеспечивает высокое качество фотографий, сверхширокоугольная камера расширяет возможности съемки пейзажей и групповых фото, а перископическая камера на базе сенсора Samsung JN5 поддерживает оптическое приближение. Дополняет систему фронтальная камера для селфи и видеозвонков. Для отображения контента используется плоский AMOLED-дисплей диагональю 6,59 дюйма с част ...>>

Суперсорбент для мгновенной очистки воды от ПФАС 21.12.2025

Проблема загрязнения воды стойкими химическими соединениями, известными как ПФАС, становится все более актуальной для человечества. Эти вещества, часто называемые "вечными химикатами", не разлагаются естественным путем, накапливаются в окружающей среде и уже обнаружены в почвах, телах диких животных и даже в крови человека. Использование ПФАС в антипригарных покрытиях, водоотталкивающей одежде и промышленных пенных системах сделало их распространение практически повсеместным. До недавнего времени методы очистки воды от ПФАС основывались на активированных углях или биоугольных сорбентах. Однако такие технологии характеризуются низкой скоростью работы, ограниченной поглотительной способностью и образованием дополнительных отходов. Потребность в быстрых, экологичных и масштабируемых решениях для борьбы с вечными химикатами становится особенно острой там, где загрязнение подземных вод долгое время негативно влияет на здоровье людей. Исследовательская группа из Германии разработала но ...>>

Карманный миниПК Tiiny AI Pocket Lab 21.12.2025

Американская компания Tiiny AI Inc представила уникальное устройство - Tiiny AI Pocket Lab, признанное самым маленьким в мире миниПК, способным локально запускать крупные языковые модели с более чем 100 миллиардами параметров. Компактные размеры устройства поражают: 142 мм в длину, 80 мм в ширину и 25,3 мм в высоту. Несмотря на это, Pocket Lab позиционируется как первый карманный AI-суперкомпьютер, который способен выполнять сложные языковые модели до 120 миллиардов параметров без необходимости подключения к облаку, серверам или мощным графическим процессорам. МиниПК рассчитан на энергоэффективную обработку данных и работает при потреблении до 65 Вт. По словам разработчиков, это позволяет значительно снизить затраты энергии и углеродный след по сравнению с традиционными GPU-системами, сохраняя при этом производительность больших AI-моделей. Компания Tiiny AI подчеркивает, что Pocket Lab меняет подход к использованию искусственного интеллекта. Сегодня облачные решения AI сталки ...>>

Роль культуры в нашем восприятии мелодий 20.12.2025

Музыка сопровождает человека с древнейших времен, влияя на настроение, эмоции и восприятие мира. Ученые долго задавались вопросом, почему одни мелодии вызывают радость, а другие - грусть, и можно ли определить универсальные музыкальные элементы, способные создавать чувство счастья. Исследователи из Университета Сиднея решили изучить, какие именно аккорды и гаммы воспринимаются людьми как "счастливые". Они пришли к выводу, что восприятие музыки тесно связано с культурным контекстом: то, что вызывает радость у представителей одной культуры, может быть нейтральным или непонятным для другой. В западной музыкальной традиции счастье часто передается через мажорные аккорды и мажорные гаммы. Эти элементы на слух ассоциируются с бодростью, легкостью и позитивным настроением. Минорные аккорды, напротив, вызывают более меланхолические и печальные эмоции. Чтобы проверить культурную зависимость восприятия, ученые провели эксперимент с жителями туземных племен Папуа-Новой Гвинеи. Участникам ...>>

Случайная новость из Архива Инопланетяне могут считать Землю необитаемой 19.02.2016 "Индекс обитаемости", который ученые используют, чтобы оценить вероятность обнаружения жизни на той или иной планете, не очень достоверен. Дело в том, что под новым подсчетам "индекс обитаемости" самой Земли составляет всего 82%, а не 100%, как можно предположить. Попытайся инопланетяне понять, есть ли нашей планете жизнь, эта цифра могла бы их смутить. Главная причина такой оценки - близость Земли к Солнцу. Она заставляет предположить, что на этой планете слишком жарко для живых существ. По словам Рори Барнса, астронома из Вашингтонского университета, если не знать, что на Земле есть вода и деревья, вполне можно подумать, что это выжженная палящими лучами пустыня. "Индекс обитаемости" был разработан Барнсом и его коллегами. Он учитывает множество факторов: характер почвы, атмосферное давление, уровень радиации. По этим критериям ученые определяют, какие небесные тела наиболее "перспективны" и изучают их. Возможно, что если обитаемость Земли оказалась под вопросом, другие планеты, наоборот, недооценены.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025