Окно в нейтронную звезду. Ученые смогут заглянуть внутрь самого плотного объекта во Вселенной

Нейтронные звезды являются одними из самых уникальных объектов во Вселенной. Ученые считают, что они имеют диаметр от 15 до 20 км, но при этом являются одними из самых плотных объектов в космосе. Их масса в 2 раза больше, чем у Солнца, а плотность превышает плотность любого естественного материала на Земле в десятки триллионов раз. Но ученые до сих пор не представляют из чего именно состоят нейтронные звезды, то есть их так называемое уравнение состояния (УС). Ученые из Принстонского университета, США, представили свое видение решение этой проблемы, пишет Phys.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Астрофизикам бы очень хотелось заглянут внутрь нейтронных звезд, которые являются остывшими ядрами умерших звезд-гигантов. Но эти звезды слишком меленькие и находятся слишком далеко, чтобы их можно было изучить с помощью современных телескопов.

Поэтому ученые полагаются на косвенные данные, которые можно измерить, например, на массу и диаметр нейтронной звезды для расчета УС, точно так же, как можно использовать длину двух сторон прямоугольного треугольника для определения его гипотенузы.

Но точно измерить диаметр нейтронной звезды очень сложно. Многообещающей альтернативой для будущих наблюдений является использование для изучения нейтронных звезд величины, которая называется пиковой спектральной частотой или f2.

Но как измерить эту величину? Столкновения между нейтронными звездами провоцируют появление сильных выбросов гравитационных волн. По словам Элиаса Моста из Принстонского университета, пиковую спектральную частоту можно рассчитать по сигналу такой гравитационной волны.

Ранее ученые считали, что f2 будет разумным показателем диаметра нейтронной звезды, поскольку между ними существует прямое соответствие. Но авторы нового исследования утверждают, что это не всегда так.

По словам Мост определение УС не похоже на решение простой задачи о гипотенузе. Вместо этого это больше похоже на вычисление самой длинной стороны неправильного треугольника, где также требуется третья составляющая информации, а именно угол между двумя более короткими сторонами.

По словам Кэролин Рейтель из Принстонского университета, этой третьей составляющей является "наклон отношения масса-диаметр", которая кодирует информацию о УС. Это новое открытие позволит ученым, которые работают с гравитационно-волновыми обсерваториями следующего поколения, лучше использовать данные, полученные после столкновений нейтронных звезд.

По словам Райтель, эти данные могут показать из чего состоят нейтронные звезды.

"Некоторые теоретические предсказания предполагают, что в ядрах нейтронных звезд фазовые переходы могут превращать нейтроны в субатомные частицы – кварки. Если это так, то внутри нейтронных звезд внутри звезд содержится море свободной кварковой материи. Наша работа может помочь будущим исследователям определить, действительно ли происходят такие фазовые переходы", — говорит Рейтель.

Как уже писал Фокус, ученые обнаружили самую тяжелую нейтронную звезду во Вселенной. И он является второй по скорости вращения нейтронной звездой в Млечном Пути.

Также Фокус писал о том, что астрономы нашли один из самых быстрых объектов в Млечном Пути и это нейтронная звезда, которая летит сквозь космос с огромной скоростью.

Напоминаем, что "взрывная волна" от рождения черной дыры на расстоянии в 2 млрд световых лет от нас ударила по атмосфере Земли, как уже писал Фокус.