Испускаемый нейтронными звездами при слиянии сигнал оказался похож на звук камертона
Астрофизики предложили заглянуть в недра нейтронных звезд, фиксируя колебания гравитационных волн, возникающих непосредственно в момент слияния. Раскрыть важнейшую информацию о ядерных процессах внутри светил можно, поймав особый «чистый» сигнал.
Будучи одним из исходов звездной эволюции, нейтронные звезды представляют собой экстремальные объекты: их масса превосходит солнечную иногда в 2,16 раза, а радиус достигает 10-13 километров. Поскольку давление и плотность вещества внутри этих небесных тел настолько велики, что воспроизвести их в лабораторных условиях нельзя, вопрос о том, какую роль играют ядерные взаимодействия при столь высоких давлениях, остается одним из главных в современной астрофизике.
Вот почему ученых так интересует слияние нейтронных звезд (в результате которого формируется более массивная нейтронная звезда или черная дыра). Когда две нейтронные звезды обращаются вокруг друг друга, то двигаются по спирали вследствие излучения гравитационных волн — искажений в пространстве-времени, распространяющихся по Вселенной со скоростью света.
Самые мощные колебания возникают непосредственно в момент слияния и в последующие миллисекунды, когда возникает чрезвычайно массивная и быстро вращающаяся нейтронная звезда, которая какое-то время излучает гравитационные волны с характерной узкой полосой частот. Именно за этим «чистым» сигналом ученые и «охотятся».
Впервые сигнал, испускаемый нейтронными звездами при слиянии, зафиксировали в 2017 году с помощью детекторов гравитационных волн LIGO (расположены в США) и Virgo (Италия). Источником волны под названием GW170817 стали два объекта массой около 1,1 и 1,6 солнечной массы соответственно.
Теперь ученые из Франкфуртского университета имени Иоганна Вольфганга Гёте (Германия) выяснили, что, хотя сила такого «чистого» сигнала постепенно ослабевает, его частота стремится к некоему постоянному значению. Эту стадию астрофизики назвали «продолжительным затуханием» по аналогии с камертоном — когда у последнего спустя время исчезают лишние обертоны, остается лишь одна основная нота.
Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, показали, что именно в этой «чистой ноте» скрыта важная информация о плотности и давлении внутри нейтронных звезд.
К такому выводу ученые пришли, применив компьютерное моделирование: «продолжительное затухание» оказалось напрямую связано с максимально возможным давлением и плотностью в ядрах звезд. Таким образом астрофизики смогли «нащупать» самые экстремальные участки диаграммы состояний вещества.
«Благодаря новейшим методам статистического моделирования и высокоточным симуляциям на мощных суперкомпьютерах, мы нашли новую фазу „продолжительного затухания“ при слияниях нейтронных звезд. Этот эффект может обеспечить новые и строгие ограничения на состояние вещества внутри светил», — объяснил один из авторов научной работы Кристиан Эккер (Christian Ecker).
Хотя современные гравитационно-волновые обсерватории (LIGO, Virgo, KAGRA) до сих пор не смогли «услышать» «чистый» сигнал слияния нейтронных звезд, исследователи надеются, что зарегистрировать его смогут детекторы будущего поколения. Если их выводы верны, то «продолжительное затухание» станет незаменимым инструментом для изучения строения одних из самых плотных и экстремальных объектов во Вселенной.
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Больше половины студентов регулярно читают учебные тексты под музыку, хотя многие научные работы утверждают, что это вредит пониманию текста. Исследователи из Университета Эдит Коуэн выяснили, что эта привычка определяется не когнитивными способностями вроде силы внимания, а тем, насколько важную роль музыка играет в жизни конкретного человека.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии