Самые высокие горы на нейтронных звездах могут быть всего в миллиметры из-за огромной гравитации

Художественное изображение нейтронной звезды. 

Нейтронные звезды – одни из самых плотных объектов во Вселенной: они весят примерно столько же, сколько Солнце, но имеют размер всего около 10 км в поперечнике, что примерно соответствует размеру большого города. Из-за своей компактности нейтронные звезды обладают огромным гравитационным притяжением, примерно в миллиард раз сильнее Земли. Это сжимает каждую деталь на поверхности до крошечных размеров и означает, что звездный остаток представляет собой почти идеальную сферу.

Хотя они в миллиарды раз меньше, чем на Земле, эти деформации идеальной сферы, тем не менее, известны как горы. Команда, стоящая за работой, во главе с доктором философии. Студент Фабиан Гиттинс из Саутгемптонского университета использовал компьютерное моделирование, чтобы построить реалистичные нейтронные звезды и подвергнуть их воздействию ряда математических сил, чтобы определить, как создаются горы.

Команда также изучила роль сверхплотной ядерной материи в поддержании гор и обнаружила, что самые большие образовавшиеся горы были всего лишь на долю миллиметра, что в сто раз меньше, чем предыдущие оценки.

Фабиан комментирует: «В течение последних двух десятилетий было очень интересно понять, насколько большими могут быть эти горы до того, как кора нейтронной звезды разорвется и гора больше не сможет поддерживаться».

Предыдущие исследования показали, что нейтронные звезды могут выдерживать отклонения от идеальной сферы до нескольких частей на миллион, подразумевая, что горы могут достигать размеров нескольких сантиметров. Эти расчеты предполагали, что нейтронная звезда была деформирована таким образом, что кора была близка к разрыву во всех точках. Однако новые модели показывают, что такие условия физически нереалистичны.

Фабиан добавляет: «Эти результаты показывают, насколько нейтронные звезды действительно представляют собой удивительно сферические объекты. Кроме того, они предполагают, что наблюдение гравитационных волн от вращающихся нейтронных звезд может быть даже более сложной задачей, чем считалось ранее ».

Несмотря на то, что они являются отдельными объектами, из-за их интенсивной гравитации вращающиеся нейтронные звезды с небольшими деформациями должны вызывать рябь в ткани пространства-времени, известную как гравитационные волны. Гравитационные волны от вращения одиночных нейтронных звезд еще предстоит наблюдать, хотя будущие достижения в области чрезвычайно чувствительных детекторов, таких как усовершенствованные LIGO и Virgo, могут стать ключом к исследованию этих уникальных объектов.