自 1967 年首次檢測到中子星以來，中子星一直讓科學家們著迷又困惑。中子星以其周期性的閃光和快速旋轉而聞名，是宇宙中密度最大的物體之一，其質量與太陽相當，但被壓縮成球體直徑僅約20公里。這些恒星物體表現出一種被稱為“故障”的奇特行為，即恒星突然加速旋轉。這種現象表明中子星可能部分是超流體。在超流體中，旋轉的特點是有許多微小的漩渦，每個漩渦都帶有一小部分角動量。當這些漩渦從恒星的內殼逃逸到其固體外殼時，就會出現故障，從而增加恒星的旋轉速度。

這項研究的關鍵在于“超固體”的概念——一種表現出晶體和超流體特性的狀態——預計它是中子星故障的必要成分。量子化漩渦在超固體內筑巢，直到它們集體逃逸并被恒星的外殼吸收，從而加速其旋轉。最近，超固相已在超冷偶極原子實驗中實現，為模擬中子星內的條件提供了獨特的機會。

因斯布魯克大學、奧地利科學院、意大利格蘭薩索國家實驗室和格蘭薩索科學研究所的研究人員最近進行的研究表明，超冷超固體中可能會出現故障，這可以作為超冷超固體內部的多功能類似物。中子星。這種開創性的方法可以詳細探索故障機制，包括其對超固體質量的依賴性。“我們的研究在量子力學和天體物理學之間建立了緊密的聯系，并為中子星的內部性質提供了新的視角”，第一作者埃琳娜·波利說。故障為了解中子星的內部結構和動力學提供了寶貴的見解。通過研究這些事件，科學家可以更多地了解極端條件下物質的特性。

Francesca Ferlaino 強調說：“這項研究展示了一種深入了解中子星行為的新方法，并為低能地球實驗室對恒星物體進行量子模擬開辟了新途徑。”

該研究已發表在《物理評論快報》上，并得到了奧地利科學基金 FWF 和歐洲研究委員會 ERC 等的資助。