Oamenii de știință de la Universitatea ITMO au explicat modul în care stelele neutronice generează emisii radio direcționale intense. Ei au creat un model bazat pe tranziția particulelor între stările gravitaționale, adică stările cuantice într-un câmp gravitațional.
Stelele neutronice sunt unul dintre cele mai uimitoare obiecte astronomice, deoarece în densitate ele sunt inferioare numai găurilor negre. În interior nu există atomi și nuclee separate. O astfel de densitate mare a provocat o gravitate imensă, ceea ce a condus la proprietăți fizice unice, cum ar fi emisia de radiații direcționale.
Pe Pamant, studiul stelelor neutronice a inceput in 1967, cand au inceput sa preia semnale periodice. La început, chiar au crezut că a fost un clopot din civilizațiile extraterestre. Dar curând au realizat că emisia de stele neutronice este un proces natural și nu conține nici un mesaj. Undele radio vin sub forma unui fascicul îngust, care "strălucește" în spațiu ca un far, când o stea se rotește. De aceea, seamănă cu pulsațiile periodice.
Cel mai misterios în stelele neutronice este mecanismul care generează emisii radio direcționate. Mai mult de 50 de ani, răspunsul nu a fost găsit. Dar recent, cercetatorii de la Universitatea ITMO au descris acest proces. Ei au dezvoltat un model teoretic bazat pe stări similare observate la electronii nanocristalelor semiconductoare și a câmpurilor gravitaționale. Oamenii de știință au examinat modul în care se deplasează electronii lângă suprafața unei stele neutronice. Ei nu sunt capabili să o spargă datorită densității mari a materiei din interiorul stelei. În același timp, electronii sunt atrași de suprafață prin gravitație puternică. Ca rezultat, particulele sunt capturate într-un strat subțire chiar deasupra suprafeței stelei. Legile mecanicii cuantice afirmă că energia electronilor prinși poate lua doar valori discrete. Dacă electronii cad la suprafață, ei trec prin stări discrete de gravitate, radiând energia sub forma undelor radio.
Autorii au remarcat că, în ciuda rezultatelor interesante, au folosit principiile bine-cunoscute ale fizicii. Anume, mecanismul de emisie radio pentru stelele neutroni seamănă cu un laser obișnuit. În viitor, intenționează să utilizeze modelul pentru a studia stările gravitaționale ale altor obiecte masive din spațiu.
