На нейтронных звездах высота «гор» не может превышать долей миллиметра
Ученые создали новую модель нейтронных звезд, согласно которой максимальная высота неровностей на их поверхности не будет превышать доли миллиметра. Из-за этого наблюдение гравитационных волн нейтронных звезд может оказаться более сложной задачей, чем считалось ранее.
Нейтронные звезды — одни из самых плотных объектов во Вселенной. Они образуются в результате взрыва сверхновой. Масса нейтронной звезды может достигать массы Солнца при размере всего около 10 км в диаметре. Из-за своей компактности нейтронные звезды обладают огромной гравитацией. Это означает, что звезда представляет собой почти идеальную сферу, а любые деформации на ее поверхности должны быть крошечными.
«В течение последних двух десятилетий был большой интерес к пониманию того, насколько большими могут быть эти горы. Ведь они существуют, пока кора нейтронной звезды не разрушится», — говорит Фабиан Гиттинс из Саутгемптонского университета в Великобритании. Его команда создала модель, учитывающую свойства нейтронной звезды, и просчитала вероятное воздействие на нее различных сил, которые могли бы привести к образованию «гор» на ее поверхности. Команда также изучила роль сверхплотной ядерной материи в поддержании деформаций и обнаружила, что высота самых больших «гор» будет не больше доли миллиметра.
Ранее ученые уже пытались моделировать нейтронные звезды и просчитывать, какими могли бы быть их деформации. Предыдущие расчеты показывали, что высота «гор» нейтронных звезд могла достигать нескольких сантиметров. Более высокие структуры отрывались бы от поверхности звезды, так как ее «кора» не выдерживала бы создаваемую ими нагрузку. Однако ранние модели не учитывали ряда особенностей структуры и свойств нейтронных звезд, о которых ученые узнали в последние годы. Новые расчеты показывают, что такие неровности на поверхности нейтронных звезд физически невозможны.
«Наши результаты показывают, что наблюдение гравитационных волн от вращающихся нейтронных звезд может оказаться даже более сложной задачей, чем считалось ранее», — добавил Фабиан.
Вращение нейтронных звезд вызывает рябь в ткани пространства-времени, известную как гравитационные волны. Более заметные деформации вызывали бы более сильные волны. Ученые надеются, что гравитационные волны от почти идеально сферических нейтронных звезд позволят наблюдать такие инструменты, как улучшенная обсерватория LIGO и детектор гравитационных волн Virgo.
