Нейтронные звезды могут быть больше, чем представляли ранее

На основе измерений оболочки из нейтронов вокруг ядра свинца, рассчитано новое значение радиуса для средней нейтронной звезды, которое чуть больше предыдущего определения.

Об этом рассказывают в Университете штата Флорида.

Когда массивная звезда погибает, сначала происходит взрыв сверхновой. Потом то, что осталось, становится или черной дырой или нейтронной звездой.

Нейтронная звезда является плотным небесным телом, которое могут наблюдать астрономы, с массой примерно в 1,4 раза превышающей солнечную. Однако об этих впечатляющих объектах до сих пор мало известно. Теперь исследователь Университета штата Флорида опубликовал статью в "Physical Review Letters", в которой утверждает, что новые измерения, связанные с нейтронной оболочкой ядра свинца, могут потребовать от ученых переосмысления теорий об общем размере нейтронных звезд.

Словом, нейтронные звезды могут быть больше, чем ученые ранее предполагали.

"Размер этой оболочки, то, насколько она распространяется дальше, коррелирует с размерами нейтронной звезды", - сказал Хорхе Пиекаревич, профессор физики Роберта А. Лоутона.

Пиекаревич и его коллеги подсчитали, что новое измерение толщины нейтронной оболочки свинца предусматривает для средней нейтронной звезды радиус от 13,25 до 14,25 километра. На основе предыдущих экспериментов с нейтронной оболочкой, другие теории определяют средний размер нейтронных звезд на уровне примерно 10-12 километров.

Работа Пиекаревича дополняет исследование, также опубликованное в "Physical Review Letters", проведенное физиками в рамках "Эксперимента со свинцовым радиусом" (PREX) в Национальном ускорителе Томаса Джефферсона. Команда PREX провела эксперименты, которые позволили им измерить толщину нейтронной оболочки ядра свинца на уровне 0,28 фемтометра — или 0,28 триллионных долей миллиметра.

Атомное ядро состоит из нейтронов и протонов. Если нейтроны превышают количество протонов в ядре, лишние нейтроны образуют слой вокруг центра ядра. Этот слой чистых нейтронов называется оболочкой.

Именно толщина этой оболочки привлекла внимание как физиков-экспериментаторов, так и теоретиков, поскольку она может пролить свет на общий размер и структуру нейтронной звезды. И хотя эксперимент проводился на свинце, физика может применяться к нейтронным звездам — объектам, которые в квинтиллион (или триллион миллионов) раз превышают размер атомного ядра.

Пиекаревич использовал результаты, представленные командой PREX, для расчета новых общих измерений нейтронных звезд.

"Мы не можем провести в лаборатории эксперимент, который мог бы исследовать структуру нейтронной звезды", - сказал Пиекаревич. "Нейтронная звезда является настолько экзотическим объектом, что мы не сможем воссоздать ее в лаборатории. Поэтому все, что можно сделать в лаборатории, чтобы получить нам ограничения или информацию о свойствах нейтронной звезды, очень полезно».

Новые результаты группы PREX были большими, чем предыдущие эксперименты, что, конечно же, влияет на общую теорию и расчеты, связанные с нейтронными звездами. Пиекаревич отметил, что над этим вопросом еще нужно поработать, и новые достижения в технологиях постоянно углубляют понимание учеными космоса.

"Это расширяет границы знаний", - сказал он. "Мы все хотим знать, откуда мы пришли, из чего создана Вселенная и какова конечная судьба Вселенной".

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

• Нейтронные звезды