О чем расскажут гравитационные волны от «гор» на нейтронных звездах
Последние исследования астрофизиков проливают свет на возможность существования своеобразных «гор» на поверхности нейтронных звезд. Такие «горы» могут иметь гораздо более значительные размеры, чем любые горные образования на Земле. Масштабы их столь велики, что они способны создавать слабые колебания — гравитационные волны, представляющие собой рябь в пространственно-временной ткани Вселенной.
Исследование, проведенное учеными из Университета Индианы, опирается на аналогии между поверхностными структурами нейтронных звезд и телами Солнечной системы. Например, ледяные спутники Юпитера и Сатурна Европа и Энцелад имеют тонкую кору, под которой скрывается глубокий океан, а поверхность Меркурия покрыта тонким слоем коры над массивным металлическим ядром. Эти структуры демонстрируют сходные механизмы формирования, которые могут проявляться и на нейтронных звездах.
Так, на Европе наблюдаются линейные разломы, на Энцеладе — полосы, напоминающие полоски на шкуре тигра, а на Меркурии — изогнутые ступенчатые образования. Предполагается, что на нейтронных звездах аналогичные механизмы деформации коры могут создавать структуры, которые можно обнаружить благодаря непрерывным гравитационным волнам.
Ключевую роль в формировании таких «гор» играет анизотропия коры нейтронной звезды, то есть различия в ее механических свойствах в зависимости от направления. Если материал коры обладает анизотропными характеристиками, это может привести к формированию деформаций, высота которых увеличивается с ростом скорости вращения звезды. Такие особенности могут объяснить максимальные наблюдаемые скорости вращения нейтронных звезд и минимальные деформации у миллисекундных пульсаров.
В поисках этих слабых сигналов гравитационных волн участвует лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория LIGO. Сверхчувствительные инструменты LIGO позволяют проводить точные и тщательно настроенные наблюдения на предсказанных частотах, чтобы зафиксировать эти уникальные колебания пространства-времени.
Обнаружение непрерывных гравитационных волн откроет новую главу в изучении Вселенной, предоставив информацию о свойствах нейтронных звезд, самых плотных объектов после черных дыр. Эти сигналы не только помогут глубже понять природу этих экстремальных тел, но и предоставят возможность проверить фундаментальные законы физики.
Исследование «гор» на нейтронных звездах и связанных с ними гравитационных волн обещает стать важным шагом к новым открытиям, раскрывая уникальные аспекты устройства Вселенной.
Тем временем ученые ищут следы темной материи в ионосфере Земли.
