«Горы» на нейтронных звездах ограничили их максимальную скорость вращения
Американские исследователи рассчитали физические характеристики нейтронных звезд с «горами» на поверхности. Ученые показали, что существуют способы не только подтвердить наличие таких структур, но и определить их основные параметры по испускаемым нейтронной звездой гравитационным волнам. Более того, «горы» выступают своеобразным тормозом вращения нейтронных звезд.
С появления первого телескопа человечество изучало Вселенную в самых разных диапазонах электромагнитного излучения. Но со временем мы поняли, что далеко не все объекты можно «разглядеть». Например, от черных дыр фотоны вовсе не способны сбежать. Существует другой тип астрономии, основанный на изучении гравитационных волн — колебаний пространства-времени под действием чрезвычайно массивных объектов.
Обсерватории, способные фиксировать гравитационные волны, появились в 2010-х годах, но их чувствительность ограничена. Они регистрируют наиболее заметные явления вроде столкновений черных дыр или нейтронных звезд. Инструменты с радикально более высоким разрешением сейчас находятся в разработке. Поэтому астрофизики заранее рассчитывают параметры различных объектов, которые планируют исследовать с их помощью.
Предметом новой работы, опубликованной на портале препринтов arXiv, стали нейтронные звезды. Существующие модели таких объектов показывают их сложную внутреннюю структуру.
Хотя бы частично подтвердив или опровергнув эти теоретические построения, получится уточнить фундаментальные законы природы. Для этого необходима возможность каким-то образом получить достоверную информацию о предсказанных свойствах изучаемого объекта.
Внешняя оболочка нейтронной звезды по всем расчетам должна состоять из кристаллической решетки атомных ядер, сквозь которые непрерывно протекает «море электронов». Эта кора находится в постоянном напряжении, которое должно так или иначе разряжаться в форме «звездотрясений». Ряд наблюдений косвенно подтвердили такую теоретическую картину. Нейтронные звезды по большей части излучают в радиодиапазоне и для земных наблюдателей знакомы как пульсары — космические «маяки», испускающие лучи с завидной регулярностью. Эта частота, обычно постоянная и лишь слегка уменьшающаяся со временем, иногда резко меняется без видимых причин.
Единственное подходящее объяснение заключается в том, что накопившееся напряжение в коре нейтронной звезды приводит к ее разрыву и перемещению материи к или от оси вращения. В результате скорость вращения, соответственно, возрастает или снижается по закону сохранения углового момента. Помимо звездотрясений, напряжения в коре нейтронных звезд могут выражаться в образовании «гор» — асимметричных относительно оси вращения неровностей. Из-за колоссальной силы тяжести их высота не превышает долей миллиметра.
Даже такие микроскопические неровности за счет феноменальной плотности материи нейтронной звезды вызывают рябь самого пространства-времени. Уловить возникающие в результате гравитационные волны пока не представляется возможным. Но теоретически их существование хорошо обосновано, и будущие детекторы имеют шанс это подтвердить. Или опровергнуть. Как показали расчеты двух коллег из Индианского университета (США), по характеру гравитационных волн даже можно будет установить основные характеристики гор на поверхности нейтронной звезды.
Полноценный ландшафт, конечно, восстановить не удастся. Но среднюю высоту, преобладающее направление хребтов и даже предположить некоторые детали механизма их появления — вполне. А на основании результатов наблюдений можно будет корректировать наши теории строения и возникновения нейтронных звезд.
В тексте работы ее авторы отметили, что у приведенного моделирования есть существенное слабое место. Предположение, от справедливости которого зависит точность всех расчетов. В качестве отправной точки для представления рельефа нейтронной звезды исследователи выбрали разнообразие горных пейзажей на планетоподобных телах Солнечной системы — например, Меркурии, Европе, Энцеладе. Очевидно, что планеты и их спутники кардинально отличаются от коллапсировавшего ядра звезды. Тем не менее других примеров тонких твердых оболочек крупных космических объектов у нас под рукой нет.
Вдобавок разнообразие гор в Солнечной системе поистине впечатляет: есть сформированные тектоническими процессами, есть возникшие в результате сжатия лежащей под корой материи, есть появившиеся из-за неравномерного расширения.
Важное следствие того, что «горы» нейтронных звезд приводят к образованию гравитационных волн, — потеря звездой углового момента. Гравитационные волны уносят от нее энергию. По расчетам авторов работы, существуют верхний и нижний пределы скорости вращения нейтронной звезды, обусловленные высотой гор на ее поверхности.
Telegram 
Дзен 
VK Защитный жилет, протестированный в ходе миссии «Артемида I», реально защитил от космической радиации
Специальный пластиковый жилет смог существенно снизить дозу радиации, полученную манекеном во время тестового полета корабля Orion к Луне. По уровню защиты жилет не уступил специальному противорадиационному убежищу внутри корабля. В будущем такая экипировка позволит защищать астронавтов от солнечных вспышек во время полетов на Луну и Марс, минимально сковывая их работу.
Молодая женщина, возвращения которой из мертвых местное общество, по-видимому, сильно опасалось, имела скандинавские корни и поэтому могла считаться чужестранкой, предположили авторы нового исследования. Ученые также смогли установить много других интересных подробностей о жизни и смерти девушки.
Ученые впервые напрямую наблюдали, как выброшенное звездой вещество всего за несколько тысяч лет теряет форму и смешивается с межзвездной средой. Открытие позволяет понять, как продукты жизни и смерти светил — от газа до тяжелых химических элементов — покидают звездные оболочки, возвращаясь в общий запас вещества Галактики.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
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