Космічні шоколадні праліне? Розкрито загальну структуру нейтронних зірок

16 / 11 / 2022 20:41, автор: Анатолій Колесник
Космічні шоколадні праліне? Розкрито загальну структуру нейтронних зірок - фото
Credit: Peter Kiefer & Luciano Rezzolla

Шляхом великих модельних розрахунків фізики дійшли загальних висновків про внутрішню структуру нейтронних зірок, де матерія досягає величезної щільності: залежно від маси ці зорі можуть мати ядро або дуже жорстке, або дуже м′яке.

Про це розповідають у Франкфуртському університеті імені Гете, передають OstanniPodii.com.

Досі мало що відомо про внутрішню будову нейтронних зірок, цих надзвичайно компактних об'єктів, які можуть утворюватися після смерті зірки. Маса нашого Сонця або навіть більше стискається у сферу діаметром з велике місто. З моменту їхнього відкриття понад 60 років тому вчені намагаються розшифрувати їхню структуру.

Найскладнішим завданням є моделювання екстремальних умов усередині нейтронних зірок, оскільки їх навряд чи можна відтворити на Землі у лабораторних умовах. Тому існує безліч моделей, у яких різні властивості — від густини й температури — описуються за допомогою так званих рівнянь стану. Ці рівняння намагаються описати структуру нейтронних зірок від поверхні зірки до внутрішнього ядра.

Тепер фізикам вдалося додати ще один важливий фрагмент до цього пазлу. Робоча група під керівництвом професора Лучано Реццолли з Інституту теоретичної фізики розробила понад мільйон різних рівнянь стану, які задовольняють обмеженням, що накладаються даними, отриманими з теоретичної ядерної фізики, з одного боку, та астрономічними спостереженнями — з іншого. Їхню роботу опубліковано в журналі The Astrophysical Journal Letters.

Оцінюючи рівняння стану, робоча група зробила дивовижне відкриття: "легкі" нейтронні зорі (з масою менш як 1,7 маси Сонця), схоже що, мають м'яку мантію та жорстке ядро, тоді як "важкі" нейтронні зорі (з масою більш як 1,7 маси Сонця), навпаки, мають жорстку мантію та м'яке ядро.

"Цей результат дуже цікавий, тому що він дає нам пряму міру того, наскільки стисливим може бути центр нейтронних зірок", - каже професор Лучано Реццолла, - "Нейтронні зорі, вочевидь, поводяться дещо як шоколадні праліне: легкі зорі нагадують ті шоколадні цукерки, у центрі яких міститься лісовий горіх, оточений м'яким шоколадом, у той час, як важкі зорі можна вважати радше схожими на ті шоколадні цукерки, в яких твердий шар містить м'яку начинку".

Вирішальне значення для цього розуміння мала швидкість звуку - предмет вивчення студента бакалаврату Сінана Алтіпармака. Ця величина описує швидкість поширення звукових хвиль усередині об'єкта й залежить від того, наскільки жорсткою чи м'якою є матерія. Тут, на Землі, швидкість звуку використовується для вивчення надр планети та виявлення нафтових родовищ.

Моделюючи рівняння стану, фізики також змогли виявити інші раніше незрозумілі властивості нейтронних зірок. Наприклад, незалежно від їхньої маси, вони, досить імовірно, мають радіус лише 12 км. Таким чином, вони мають такий самий діаметр, як рідне місто Університету Гете — Франкфурт.

Автор дослідження доктор Крістіан Еккер пояснює: "Наше велике чисельне дослідження дає змогу не тільки зробити прогнози для радіусів і максимальних мас нейтронних зірок, а й установити нові обмеження на їхню деформованість у бінарних системах, тобто наскільки сильно вони спотворюють одна одну своїми гравітаційними полями. Ці висновки стануть особливо важливими для точного визначення невідомого рівняння стану за допомогою майбутніх астрономічних спостережень і виявлення гравітаційних хвиль від зірок при їх злитті".

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

ТЕГИ:

 

Останні новини

сьогодні:
неділя, 3 березня:

всі новини


 
ПОПУЛЯРНІ НОВИНИ:
27 лютого - 03 березня в Києві проходять продуктові ярмарки

05:46, 27 лютого 2024 р.
27 лютого - 03 березня в Києві проходять продуктові ярмарки
 
В ISW пояснили, чому на росії здебільшого замовчували річницю...

06:18, 26 лютого 2024 р.
В ISW пояснили, чому на росії здебільшого замовчували річницю...
 
Малюк: СБУ двічі вразила Кримський міст і він досі не відновле...

05:49, 26 лютого 2024 р.
Малюк: СБУ двічі вразила Кримський міст і він досі не відновле...
 
Знищено два російські Су-34

15:55, 27 лютого 2024 р.
Знищено два російські Су-34
 
Війна, почалася 733 доба повномасштабного російського вторгнення

07:16, 26 лютого 2024 р.
Війна, почалася 733 доба повномасштабного російського вторгнення
 
 
СХОЖІ НОВИНИ:
В нашій галактиці знайдено таємничий об′єкт, який може бути на...

11:49, 20 січня 2024 р.
В нашій галактиці знайдено таємничий об′єкт, який може бути на...
 
Отримано нові докази наявності ядер з кваркової матерії в маси...

07:00, 30 грудня 2023 р.
Отримано нові докази наявності ядер з кваркової матерії в маси...
 
У вимірюванні розширення Всесвіту можуть допомогти зіткнення н...

08:50, 3 жовтня 2023 р.
У вимірюванні розширення Всесвіту можуть допомогти зіткнення н...
 
Учені склали карту поривчастих вітрів у системі далекої нейтро...

05:22, 11 квітня 2023 р.
Учені склали карту поривчастих вітрів у системі далекої нейтро...
 
Надважкі нейтронні зорі були знайдені у старих спостереженнях

01:21, 11 січня 2023 р.
Надважкі нейтронні зорі були знайдені у старих спостереженнях
 
Цей сайт та сторонні віджети на ньому використовують COOKIE, що необхідно для повноцінної роботи сайту. “Куки” – це безпечна технологія збирання аналітичної інформації про відвідувачів. Їх можна відключити у налаштуваннях Вашого браузера. Погодитися на використання Cookie