Нейтронні зоряні гори спричинили б пульсації в просторі-час

Гравітація з гір на швидко обертових зірках нейтронів створює пульсації в просторі-часі, відомому як гравітаційні хвилі. Лазерна інтерферометра Гравітаційна хвиля (LIGO) шукає такі хвилі. Кредит: Чарльз Горовіц

Згорнуті мертві зірки, відомі як нейтронні зірки, є трильйон разів щільніше, ніж свинцеві, а їх поверхневі особливості значною мірою невідомі. Ядерні теоретики досліджували механізми гірських будівель, активні на місяцях та планетах у нашій Сонячній системі. Деякі з цих механізмів говорять про те, що нейтронні зірки, ймовірно, мають гори.

Нейтронні зірки “гори” були б набагато масивнішими, ніж будь -яка на землі – настільки масивна, що гравітація лише з цих гір може призвести до невеликих коливань або брижі в тканині простору та часу.

Гори, або неоСиметричні деформації обертових нейтронних зірок, ефективно випромінюють гравітаційні хвилі. У дослідженні, опублікованому в журналі Фізичний огляд DЯдерні теоретики з університету Індіани розглядають аналогії між гори нейтронних зірок та поверхневих особливостях тіл сонячної системи.

І зірки нейтронів, і певні місяці, такі як Місяць Юпітера Європи, або Місяць Сатурна, мають тонкі скоринки над глибокими океанами, в той час як Меркурій має тонку скоринку над великим металевим ядром. Тонкі простирадла можуть зморшити універсальними способами. Europa має лінійні риси, Enceladus має тигрові смуги, а ртуть-вигнуті, схожі на крокові структури.

Нейтронні зірки з горами можуть мати аналогічні типи поверхневих ознак, які можна було б виявити, спостерігаючи безперервні гравітаційні хвильові сигнали. Найбільш внутрішнє внутрішнє ядро ​​землі є анізотропним з модулем зсуву, який залежить від напрямку.

Якщо матеріал для нейтронної зірки також є анізотропним, призведе до гірської деформації, і її висота збільшиться, коли зірка крутиться швидше. Така функція поверхні могла б пояснити максимальний спін, який спостерігається для нейтронних зірок, та можливу мінімальну деформацію радіо-випромінюючих нейтронних зірок, відомих як мілісекундних пульсарів.

Лазерна обсерваторія гравітаційної хвилі (LIGO) зараз шукає брижі, які ці гори зроблять. Це дослідження буде спрямовувати на пошуки коливань у просторово-часі, відомому як безперервні гравітаційні хвилі. Ці хвилі настільки слабкі, що їх можна виявити лише з дуже детальними та чутливими пошуками, які ретельно налаштовані на прогнозовані частоти та інші властивості сигналу.

Перші виявлення безперервних гравітаційних хвиль відкриють нове вікно на Всесвіті та нададуть унікальну інформацію про нейтронні зірки, найгустіші об’єкти, що не мають чорних дірок. Ці сигнали також можуть забезпечити чутливі тести основних законів природи.

Більше інформації:
JA Morales та ін, анізотропна кірка з зіркою, гори Сонячної системи та гравітаційні хвилі, Фізичний огляд D (2024). Doi: 10.1103/physrevd.110.044016. На арксів: Doi: 10.48550/arxiv.2309.04855

Надається Міністерством енергетики США

Цитування: Нейтронні зірка “гори” спричинить брижі в просторі-часі (2025, 13 січня), отримані 6 жовтня 2025 року з https://phys.org/news/2025-01-neutron-star-mountains-ripples-space.html

Цей документ підлягає авторським правам. Крім будь -яких справедливих угод з метою приватного навчання чи досліджень, жодна частина не може бути відтворена без письмового дозволу. Зміст надається лише для інформаційних цілей.