Înregistrarea sunetelor din interiorul unei stele neutronice pare imposibilă, dar un grup de cercetători a efectuat un experiment care se apropie de acest lucru.
Echipa condusă de Martin Zwierlein, din cadrul Institutului de Tehnologie din Massachusetts, a înregistrat sunetele în cadrul unui tip de superfluid, numit fluid perfect (un gaz cu un coeficient de frecare cât mai mic). Deși condițiile sunt total diferite, Zwierlein este de părere că acest experiment poate fi folosit pentru a stabili frecvențele rezonante din interiorul unei stele neutronice.
Teoria sugerează faptul că nucleele stelelor de neutroni conțin un tip de materie formată din fermioni, o particulă definită de o proprietate cuantică numită spin. Atunci când fermionii încep să interacționeze puternic între ei, aceștia se comportă precum un fluid perfect.
Echipa lui Zwierlein și-a propus să creeze propriul fluid perfect, folosind un gaz ce conține atomi de litiu-6, care au un comportament similar fermionilor. Atomii au fost plasați într-un spațiu cubic, pereții fiind reprezentați de lumină laser.
După aceea, cercetătorii au transmis prin gaz mii de unde sonore de diferite frecvențe. Sunetele puteau traversa gazul doar dacă acestea prezentau o anumită frecvență, cunoscută sub numele de frecvență de rezonanță.
„Calitatea rezonanțelor ne oferă informații cu privire la vâscozitatea fluidului sau difuzivitatea sunetului. Un fluid cu o vâscozitate scăzută, poate genera o undă sonoră foarte puternică, dacă prin acesta trece un sunet cu o anumită frecvență. Un fluid foarte vâscos nu generează frecvențe rezonante bune”, a declarat Zwierlein.
Studiind frecvențele rezonante, care aveau loc în urma traversării sunetelor prin gaz, Zwierlein și echipa sa au descoperit faptul că gazul avea cea mai mică vâscozitate permisă de mecanica cuantică, ceea ce înseamnă că acesta era un fluid perfect. Echipa de cercetători speră că fluidul lor va putea fi utilizat pentru a modela alte fluxuri mai complicate, precum nucleele stelelor de neutroni.
„Deși mediul astrofizic este foarte diferit, studiul sistemelor cuantice din cadrul laboratorului ne poate oferi informații cu privire la modul în care putem îmbunătăți modelele stelelor neutronice. Experimentele care măsoară proprietățile acestor fluide perfecte sunt foarte importante pentru a înțelege mai bine comportamentul stelelor neutronice”, a declarat Vanessa Graber, care studiază stelele neutronice în cadrul Institutului de Științe Spațiale din Barcelona, Spania.