Как бы выглядел кусок нейтрония?⁠⁠

Не сложно догадаться, что своё название нейтронные звезды получили из-за того, что преимущественно они состоят из нейтронов. Правда в их состав входят и другие субатомные частицы (протоны и электроны), но нейтронов значительно больше.

Частенько материал, из которого преимущественно состоит нейтронная звезда, называют нейтронием. Это материя...Ну если говорить по-материаловедчески...из ничего! Из нейтронов, которые по всей логики не должны были бы объединяться в материал.

Однако, из этого "ничего" вполне получается целое тело. Некоторая часть нейтронов связана в ядре, а остальная часть удерживается невероятной собственной гравитацией рядом друг с другом. Помимо этого есть и магнитные поля, которые влияют на внешний слой из плазмы, но про устройство самой нейтронной звезды поговорим как-нибудь отдельно.

Термин "нейтроний" для описания материала нейтронной звезды перестал употребляться в научной литературе уже с 1950-х годов и остался только этакой фантастической сущностью. Однако ещё в 1920-х он присутствовал как элемент номер 0 в периодической системе элементов и был введен химиком Антроповым. Кстати, про нулевой элемент будет интересно прочитать вот эту статейку. Правда не нужно путать Нейтроний и Ньютоний 😆

Сегодня материал нейтронной звезды уместно называть электронно-вырожденной материей.

Теперь самое интересное. Как может выглядеть "кусок" такой материи? Если бы можно было взять в руки образец материала из нейтронов, какие бы у него были физические свойства?

Представить себе существование электронно-вырожденного материала при нормальных условиях весьма сложно. При таких давлениях и температурах не совсем понятно, как можно удерживать нейтроны рядом друг с другом. Сами же нейтронные звезды визуально должны напоминать гигантские металлические сферы и визуально обладать аналогичными свойствами.

Нейтроны для "физиков с Земли" не являются чем-то невероятным. Многие процессы, происходящие на Земле, могут оставить нейтроны без привычных частиц-компаньонов (протонов).

Теоретически, в Земных условиях, нейтроны должны вести себя как инертные газы.

В достаточных количествах они должны быть по сути бесцветными, как гелий или аналогичный газ и образовывать облака. Это означает, что никакой "кусок" нейтронной материи взять в руки просто не получится. Если не оказаться с ним в подходящих для его существования условиях...

Вырожденная материя уникальна тем, что ее давление лишь частично определяется температурой. Это противоречит стандартной картине, где давление и другие термодинамические параметры тесно связаны друг с другом. Давление в нейтронной материи фактически останется, даже если температура материи понизится до абсолютного нуля.

В научно-популярных источниках есть информация, что в лабораторных условиях действительно наблюдались доказательства существования трех «изотопов» нейтрония: мононейтронов, динейтронов и тетранейтронов. Есть ещё гипотетические четвертый и пятый вид. Это тетранейтроны и пентанейтроны.

• Мононейтрон - это единичный один нейтрон с периодом полураспада около 10 минут, который появляется в результате бета-распада на протон (ядро водорода), электрон и антинейтрино.

• Динейтрон - это два нейтрона рядышком. Они не связаны друг с другом, как протоны и нейтроны. Исследователи предполагают, что динейтроны могут возникать в кратковременных резонансных состояниях трития.

• Тринейтрон - будет состоять из трех связанных нейтронов, но такая система будет настолько термодинамически нестабильной, что существование тринейтронов маловероятно.

• Тетранейтрон состоит из четырех связанных нейтронов. Тетранейтрон на самом деле может быть парой связанных динейтронов, образующих молекулу, а не изотоп. Но ни то, ни другое пока не видели. Это чисто гипотетически материал.

• Пентанетрон - состоит из пяти связанных нейтронов и есть пока только в умах ученых. Ученые рассчитали потенциальную стабильность пятинейтронного кластера, и технически это может быть возможно.

Кстати говоря, полезно узнать, что металлический водород получен по логике формирования нейтронной материи.

👉 Обязательно подписывайтесь на Telegram проекта. Там ещё больше тематической интересной информации, которую я больше не выкладываю нигде.