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.
Комментарии (18)
Goupil
22.07.2021 00:02+1С такой гравитацией наверняка и атмосфера всего пара миллиметров с очень резким градиентом.
major-general_Kusanagi
22.07.2021 11:31+1Не из чего там существовать атмосфере. Сила тяжести на нейтронной звезде такая, что ядра атомов сливаются в единое супер-ядро называющееся нейтронной звездой.
ASPtr
22.07.2021 14:45+1Я тут посчитал, в меру способностей, если принять массу вселенной в 10^53кг (если гугл нам не врет), то шар из воды с аналогичной массой, будет иметь диаметр всего 6 (шесть) св. лет. Т.е. даже до ближайшей звезды не достанет.
Может кто проверит расчет?
А вселенную с плотностью нейтронной звезды, можно наверное, накобылевояджере объехать.Darlock_Ahe
23.07.2021 09:53Т.е. даже до ближайшей звезды не достанет.
До Альфа Центавра всё-таки около 4ех световых лет.
mironoffe
23.07.2021 13:11Скобки гугл поставил. Считал радиус
((((((((10^53) / 1000) / ((4 / 3) * pi))^(1 / 3)) / c) / 60) / 60) / 24) / 365 = 3.04562541
Aquahawk
Если объект обладает массой Солнца то он обладает гравитацией Солнца, вне зависимости от того нормальная он звезда, нейтронная или вообще чёрная дыра. На одном расстоянии от центра гравитация будет строго такая же. Сила тяготения на поверхности будет больше, потому что поверхность к центру масс ближе.
Xeldos
Мне кажется, что на расстоянии 10км от центра Солнца гравитация почти нулевая. Вот на расстоянии миллиона километров - да, разницы не будет.
addewyd
Ну да… Сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния. Но, как оказывается, это справедливо только для точечной массы и достаточно большого расстояния.
Кто-нибудь сможет написать точное выражение для тела с массой M и радиусом R от нуля до бесконечности?
me21
Насколько я помню, внутри такого тела сила тяжести растёт линейно по r - расстоянию от центра (в предположении, что тело - однородный шар).
addewyd
Тогда на границе некрасиво получится. Первая производная порвётся. Собственно, почему бы и нет, граница же.
me21
Да вроде так и получается. Масса внутри шара растёт как куб радиуса, а в знаменателе силы тяжести ещё квадрат. В целом получается линейный рост.
SergeKh
Это только для не вращающихся объектов.
Tarson
всегда было интересно, есть ли космические вращающиеся объекты (или возможны принципиально) у которых на экваторе центробежная сила больше силы притяжения...
habrabkin
По идее они должны сами себя разрушить.
slonpts
Жидкие или состоящие из пыли/обломков невозможны - они тут же разлетятся. Цельные - да, но если со временем они потрескаются или еще как-то разрушатся - тоже тут же разлетятся.
Если я правильно посчитал, то частота вращения, при котором наступит разрушение жидкого/составного тела, зависит только от плотности жидкости/составных частей и эта частота равна
То есть тело из воды, если вращается быстрее, чем 1 оборот за ~3.3 часа - разрушится
И тело из камней, если вращается быстрее, чем 1 оборот за ~1.3 часа - тоже разрушится
Разумеется, существуют цельные камникуски металла/искусственные спутники, которые вращаются быстрее. Но это работает только пока они цельные