Американские и финские физики и математики впервые получили скирмион в квантовом газе. Эта необычная частица была предсказана более 40 лет назад, но до сих пор ее не наблюдали экспериментально. Исследование ученых опубликовано в журнале Science Advances.

Скирмион представляет собой нарушение направленности спинов атомов, которые образуют своеобразный узел. Чтобы создать его, ученые поместили охлажденный квантовый газ (газ, в котором действуют законы квантовой статистики) в магнитное поле, в результате спины всех атомов оказались ориентированы в одном направлении, по линиям магнитного поля. После этого поле резко изменили таким образом, чтобы то место, где оно исчезает, оказалось внутри газа. Спины начали поворачиваться, а вблизи нуля магнитного поля «завязались в узел».

«Узел» состоит из отдельных петель, в каждой из которых спины имеют одинаковое направление. В целом скирмионы, как считают ученые, могут образовываться вместе с шаровыми молниями и, возможно, именно они позволяют этим шарам плазмы существовать достаточно долго.

«Поразительно, что нам удалось создать искусственный электромагнитный «узел», квантовую шаровую молнию, с помощью все лишь двух противоположно направленных электрических токов. Это позволяет предположить, что настоящие шаровые молнии могут возникать при обычных ударах молний», — прокомментировал один из авторов работы, сотрудник университета Аалто Микко Метеннен.