«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 Нейроморфные вычисления — это попытка скопировать принцип работы мозга: не последовательно выполнять команды, как обычный процессор, а обрабатывать информацию параллельно, через сеть взаимосвязанных «нейронов», которые активируются в зависимости от поступающих сигналов. Эта идея существует уже несколько десятилетий, но до недавнего времени ее реализовывали на обычной электронной элементной базе. Исследователи из МФТИ провели обширный обзор, в котором систематизировали последние достижения в области фотонных нейроморфных вычислений.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
В рамках общей теории относительности и квантовой физики у исследователей не получается объяснить все данные наблюдений за космическими объектами. В этот раз ученые попытались описать Вселенную с точки зрения превращения энергии, и этот выбор позволил им составить стройное описание гравитации.
Масштабный анализ ДНК показал, что леопарды в Капской области ЮАР измельчали не из-за случайных мутаций при вырождении популяции, а в результате целенаправленной эволюционной адаптации к местной среде обитания.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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