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:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Тренировка мозга приводит к образованию новых нервных клеток 31.10.2023 Немецкие ученые из Института когнитивной психологии и нейрофизиологии имени Макса Планка в Лейпциге провели исследование, которое раскрывает, что тренировка мозга стимулирует образование новых нервных клеток. Это открытие призвано дать надежду пациентам, страдающим неврологическими расстройствами. В рамках текущего исследования ученые изучили воздействие двух различных типов интерфейсов "мозг - компьютер" (BCI) на главный орган центральной нервной системы испытуемых. Добровольцы были разделены на группы. Задача первой группы заключалась в представлении движений руками или ногами, что активировало определенные области мозга. Другие участники получили задачи, связанные с зрительной корой: распознавание и выбор букв на экране. Исследования проводились до и после экспериментов с применением метода магнитно-резонансной томографии (МРТ). Результаты показали, что визуальные задачи показывали хорошие результаты с самого начала, но не улучшались в процессе дальнейшего обучения. В отличие от этого, воздействие на двигательную систему мозга приводило к изменениям в областях, использованных для соответствующих задач - как в визуальной, так и в двигательной. "Интенсивные тренировки воздействуют на пластичность мозга, способность головного органа ЦНС изменяться в зависимости от использования. Это означает возможность как функциональных, так и структурных изменений. Последние касаются изменений или даже формирования новых нервных клеток. Таким образом, можно сделать вывод: тренировка мозга приводит к образованию новых нервных клеток", - подытожили ученые. Терапевтические возможности этого метода будут изучены в последующих исследованиях. Остается открытым вопрос, будут ли эти изменения происходить без обратной связи через систему BCI.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026