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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Физические упражнения против жировой болезни печени 24.03.2024 Ученые из Университета Цукубы представили новые данные о том, как физические нагрузки могут помочь в лечении неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП). Это заболевание считается одним из наиболее распространенных по всему миру, от которого страдает почти четверть населения Земли. При НАЖБП жир накапливается в клетках печени, что может привести к развитию воспаления, цирроза и печеночной недостаточности. Исследования показали, что физические упражнения имеют положительный эффект на состояние печени. Это заболевание обычно связано с неправильным образом жизни, когда человек употребляет слишком много пищи и ведет малоподвижный образ жизни. В Японии НАЖБП диагностируется у 41% мужчин среднего возраста, а у 25% проявляется неалкогольный стеатогепатит (НАСГ), что приводит к нарушению функций печени. Похудение является ключевым моментом в борьбе с НАЖБП. Однако самостоятельно снизить вес может быть трудно, а с течением времени - практически невозможно. Ранее физические упражнения рассматривались скорее как дополнение к диетам для похудения, однако исследования показали, что они также способны уменьшить жировые изменения и повысить гибкость органа, что благоприятно сказывается на здоровье. Эксперименты показали, что физические упражнения способны сохранять мышечную массу, одновременно уменьшая массу тела и жира. С помощью ультразвуковой эластографии установлено, что регулярные тренировки снижают стеатоз печени на 9,5%, жесткость органа на 6,8% и показатель фиброза на 16,4% по сравнению с простым похудением. Физические упражнения представляют собой важный и эффективный метод борьбы с неалкогольной жировой болезнью печени. Их включение в регулярную тренировочную программу может значительно улучшить состояние здоровья печени и предотвратить развитие серьезных осложнений.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026