Чайная ложка вещества нейтронной звезды весила бы миллиард тонн

Представьте обычную чайную ложку, которой вы размешиваете чай. Насыпьте в неё сахар, и она будет весить несколько граммов. Налейте воды, и вес будет примерно тем же. А теперь наполните её веществом нейтронной звезды. По данным НАСА, на Земле такая чайная ложка весила бы около миллиарда тонн. Вы бы её не подняли, ни один кран бы её не поднял, а кухонному столу точно было бы что сказать по этому поводу.

Нейтронная звезда — это то, что остаётся после гибели очень большой звезды. В начале жизни такая звезда во много раз тяжелее нашего Солнца. Когда у неё заканчивается топливо, она больше не может себя удерживать и схлопывается под собственным весом. Ядро сминается, а внешние слои разлетаются во взрыве сверхновой. Остаётся поразительно компактный шар шириной всего около двадцати километров, примерно с город, но с массой до двух масс Солнца.

Отсюда и невероятная плотность. В обычной жизни вещество состоит из атомов, которые в основном пусты внутри. В нейтронной звезде атомы раздавлены так, что сливаются, и остаются в основном плотно упакованные нейтроны, а также некоторое количество протонов и электронов. Один учёный из НАСА описал это очень точно: представьте, что Эверест втиснули во что-то размером с кубик сахара. Единственное, что, как известно, плотнее, — это чёрная дыра.

Нейтронные звёзды странны и в другом. Многие из них вращаются чрезвычайно быстро, некоторые — сотни раз в секунду, и НАСА отмечает, что это быстрее ножей кухонного блендера. К тому же их магнитные поля в триллионы раз сильнее земного. Когда они вращаются, пучки излучения могут скользить по космосу, как свет маяка, и звёзды, которые таким образом словно регулярно вспыхивают, называются пульсарами.

В идее с чайной ложкой, впрочем, есть забавный поворот. Журнал Астрономи однажды задался вопросом, что будет, если и правда привезти ложку такого вещества домой. Внутри звезды вещество удерживается в раздавленном состоянии огромной гравитацией всего, что вокруг. Уберите ложку от всей этой гравитации, и её больше нечему будет сжимать. Она бы стремительно расширилась и вызвала гигантский взрыв. Так что чайную ложку лучше оставить мысленным экспериментом.

Для сравнения тот же журнал подсчитал, что столовая ложка вещества Солнца весила бы всего около двух килограммов, примерно как старый ноутбук. Солнце огромное, но его вещество упаковано не особенно плотно. Нейтронная звезда — полная противоположность: она настолько мала, что уместилась бы над городом, и упакована так плотно, что та же ложка вместила бы около миллиарда тонн.

Откуда мы это знаем? Никто на нейтронной звезде не бывал, но астрономы умеют измерять их издалека. Засекая регулярные импульсы вращающихся нейтронных звёзд с помощью приборов вроде телескопа НАСА на Международной космической станции и наблюдая, как их гравитация искривляет свет, учёные могут определить их массы и размеры. Разделите массу на объём, и цифра про чайную ложку получится сама собой, пусть даже вещество внутри по-прежнему хранит загадки о том, как оно себя ведёт.