Как нейтронная звезда вдруг начинает вращаться быстрее
Нейтронная звезда — чрезвычайно плотный остаток массивной звезды. Она может совершать десятки оборотов в секунду, а астрономы следят за её вращением по регулярным импульсам излучения. Иногда интервалы между импульсами внезапно сокращаются: звезда начинает вращаться чуть быстрее. Такие скачки называют глитчами, или сбоями вращения.
Внутри скрыт запас вращения
Внешняя кора звезды — твёрдая решётка атомных ядер, а не обычная железная оболочка. Под ней, а возможно и в более глубоких слоях, находится нейтронная сверхтекучая среда. Сверхтекучесть означает, что вещество течёт почти без внутреннего трения; оно может вращаться не совсем так, как твёрдая кора.
В некоторых участках коры вихри — тонкие квантовые линии, вокруг которых движется сверхтекучая жидкость, — могут закрепляться на структуре вещества. Пока кора постепенно теряет скорость вращения, внутренняя среда сохраняет часть своего углового момента, то есть запаса вращательного движения. Между слоями накапливается разница в скорости.
Что запускает скачок
Если вихри освобождаются от закрепления и перемещаются наружу, сверхтекучая среда передаёт часть своего углового момента коре. Та ускоряется, и наблюдатель видит короткий скачок частоты вращения всей звезды. Это немного похоже на раскручивающийся волчок, которому внезапно передали дополнительный толчок, но источник толчка здесь — скрытое движение вещества внутри звезды.
Иногда скачки связывают с перестройкой или трещинами в коре, однако один лишь разлом не объясняет наблюдаемую картину: ключевую роль в распространённых моделях играет обмен вращением между корой и сверхтекучей средой. Поэтому «сбой» — не остановка звезды, а резкое изменение её темпа. По тому, как она после скачка замедляется, астрономы получают редкую подсказку о движении вещества, которое невозможно увидеть напрямую.
