Könnten einige astronomische Objekte supraleitende Eigenschaften haben?

Je kälter es ist, desto effizienter arbeitet der Supraleitungsprozess. Und wie wir wissen, wird es im Weltraum ziemlich kalt, wenn kein Stern in der Nähe ist.

Ich schätze, dass viele kondensierte, ausgebrannte Sterne eine lange Zeit brauchen, um sich abzukühlen, aber gibt es andere Arten von bekannten astronomischen Objekten, die Supraleitung aufweisen können, um ein sehr starkes Magnetfeld zu erzeugen und/oder aufrechtzuerhalten?

Während Supraleiter verwendet werden, um starke künstliche Magnetfelder zu erzeugen, ist ein hohes Magnetfeld (über einem kritischen Feld H C ) zerstört die Supraleitung. Das höchste H C bekanntes Material, laut Wikipedia ist MgB2, mit 72 T. Astronomische Quellen wie Magnetare haben Magnetfelder bis zu 10 11 T. Also, wenn die Antwort auf Ihre Frage ja lautet, würden Astronomen sie nicht als „sehr starke Felder“ bezeichnen.
vielen Dank dafür, stellen Sie es als Antwort dar, wenn Sie möchten, mein Ziel mit meiner Frage, in der ich nicht viel Hintergrundwissen habe, ist es, so viel wie möglich aus den Antworten zu lernen

Antworten (2)

Sie werden zweifelhaft etwas im Sonnensystem finden, aber es gibt Neutronensterne , von denen angenommen wird, dass sie Regionen haben, die sowohl supraleitend als auch suprafluid sind (dieser Link ist eine der ursprünglichen Referenzen von vor fast 50 Jahren - es gibt eine Menge Literatur zum Thema da könntest du mit einigen davon anfangen ).

Danke Kyle, ich habe sie früher nachgeschlagen, ich dachte, sie wären entweder zu heiß oder zu dicht, um einen Elektronenfluss zu ermöglichen.
@AcidJazz Richtig - die Supraleitung liegt in den Protonen , nicht in den Elektronen.
@KyleOman Meinst du, dass Protonen Cooper-Paare bilden? (Tut mir leid, im Moment habe ich gerade keinen Zugriff auf die Zeitung, ich muss bis Montag warten, bis ich sie gelesen habe). Wenn ja, würde es Ihnen etwas ausmachen, Ihre Antwort etwas zu erweitern? Danke.
@Bosoneando Hm, ich fürchte, das ist ein bisschen außerhalb meines Fachgebiets, also bin ich mir nicht sicher und habe jetzt keine Zeit, nachzulesen.
Du hast da eine baumelnde Klammer :)

Dies ist keine vollständige Antwort auf die Frage, sondern eine Erklärung von Kyle Omans Antwort.

Wenn wir (oder zumindest ich) an Supraleitung denken, haben wir die Paarung von Elektronen zu Cooper-Paaren im Sinn. Aber diese Paarung ist ziemlich schwach, und ein moderates Magnetfeld kann die Supraleitung zerstören.

Aber Elektronen sind nicht die einzigen Teilchen! Bei den extremen Dichten von Neutronensternen können sowohl Neutronen als auch Protonen Paare bilden. Für sie können kritische Temperaturen so hoch sein wie 5 ⋅ 10 8 K für Neutronen (größer für Protonen) und kritische Magnetfelder von 10 15 G. Bei Neutronen führt diese Paarung zu Suprafluidität und bei Protonen sowohl zu Suprafluidität als auch zu Supraleitung.

Es wird angenommen, dass sich die Protonen des äußeren Kerns in einem Typ-II-Supraleiter befinden, das heißt, das Magnetfeld ist auf Wirbel beschränkt, wo die Feldstärke die eines Magnetars sein kann.

Und wie wurde das alles entdeckt? Neutronensterne wurden entdeckt, die ungewöhnlich schnell abgekühlt sind. Diese Kühlung war mit ihrer Röntgenemission nicht vereinbar, daher wird angenommen, dass sie auch Neutrinos emittieren. Die Paarung zweier Neutronen senkt ihre Energie, und diese Energiedifferenz wird als Neutrinos freigesetzt. Protonen-Supraleitung ist erforderlich, um andere Kühlmechanismen zu unterdrücken.

Quellen

  • D. Seite et al. : Schnelles Abkühlen des Neutronensterns in Cassiopeia A, ausgelöst durch Neutronensuperfluidität in dichter Materie arXiv:1011.6142
  • PS Schternin et al. : Abkühlender Neutronenstern im Supernova-Überrest Cassiopeia A: Beweis für Suprafluidität im Kern arXiv:1012.0045
  • CO Heinke: Supraflüssigkeiten und Supraleiter im Kern eines Neutronensterns: der Höchsttemperatur-Supraleiter University of Alberta
  • B. Haskellet al. : Untersuchung der Supraleitung im Inneren von Neutronensternen mit Glitch-Modellen arXiv:1209.6260
vielen Dank für diese Erklärung. Wie üblich führt jede Antwort zu einer anderen Frage, aber ich werde Ihre Zeit damit jetzt nicht in Anspruch nehmen. Ich muss besser vorbereitet sein, bevor ich Fragen stelle. Ich nahm an, dass ein Neutronenstern fest "eingesperrt" war, aber für mich würde das bedeuten, dass er kalt war, während es Jahre dauern kann, bis er abgekühlt ist, also muss es wegen der Hitze eine gewisse Vibration / Bewegung geben. Wie gesagt, ich muss mehr lesen (und diese Antworten noch einmal lesen), bevor ich weitere Fragen poste, aber ich könnte eine über die Struktur eines Neutronensterns posten, wenn ich es nicht selbst herausfinden kann. Danke noch einmal.
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