На нейтронних зорях можуть існувати гори міліметрової висоти

Нове моделювання нейтронних зір показує, що їхні найвищі гори можуть мати висоту лише у частку міліметра через величезну гравітацію на цих надщільних об′єктах.

Відповідне дослідження було представлено на Національній астрономічній зустрічі-2021, розповідають у Королівському астрономічному товаристві.

Нейтронні зорі — одні з найщільніших об'єктів у Всесвіті: вони важать приблизно стільки ж, скільки Сонце, і все ж мають розмір лише близько 10 км у поперечнику, що порівняно з розміром невеликого міста.

Завдяки своїй компактності, нейтронні зорі мають величезне гравітаційне тяжіння, приблизно в мільярд разів сильніше, ніж Земля. Це зминає кожну особливість на поверхні до мінімальних розмірів і означає, що зоряний залишок є майже ідеальною сферою.

Хоча вони в мільярди разів менші, ніж на Землі, ці деформації ідеальної сфери все ж називаються горами. Команда, яка стояла за цією роботою, очолювана аспірантом Фабіаном Гіттінсом з Університету Саутгемптона, використовувала обчислювальне моделювання для побудови реалістичних нейтронних зір і піддала їх дії ряду математичних сил, щоб визначити, як створюються гори.

Команда також вивчила роль надщільної ядерної матерії в підтримці гір і виявила, що найбільші утворені гори мають висоту лише частку міліметра, що в сто разів менше, ніж давали попередні оцінки.

Фабіан коментує: “Протягом останніх двох десятиліть був великий інтерес до розуміння того, наскільки великими можуть бути ці гори, перш ніж кора нейтронної зорі розірветься, і гора вже не зможе підтримуватися”.

Минулі роботи припускали, що нейтронні зорі можуть витримувати відхилення від ідеальної сфери до кількох частин на один мільйон, що означає, що гори можуть бути розміром у кілька сантиметрів. Ці розрахунки передбачали, що нейтронна зоря напружена таким чином, що кора близька до розриву в кожній точці. Однак нові моделі вказують, що такі умови фізично нереальні.

Фабіан додає: “Ці результати показують, що нейтронні зорі справді є надзвичайно сферичними об'єктами. Крім того, вони припускають, що спостерігати гравітаційні хвилі від обертових нейтронних зір може бути навіть складнішим завданням, ніж вважалося раніше”.

Хоча вони є одиничними об'єктами, та через свою інтенсивну гравітацію, обертові нейтронні зорі з незначними деформаціями повинні створювати брижі в тканині простору-часу, відомі як гравітаційні хвилі. Гравітаційні хвилі від обертань одинарних нейтронних зір досі не спостерігалися, хоча майбутні досягнення з надзвичайно чутливими детекторами, таких як вдосконалені LIGO та Virgo, можуть стати ключем до зондування цих унікальних об'єктів.

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