Раскрыта структура нейтронных звезд. Они напоминают шоколадное пралине

Астрофизики впервые изучили внутреннее строение нейтронных звезд. Оказалось, в зависимости от массы у них может быть либо жесткая мантия и мягкое ядро, либо наоборот — мягкая оболочка, окружающая твердую сердцевину.

Исследователи из Франкфуртского университета им. Гете провели масштабное моделирование уравнений состояния нейтронных звезд. Анализ скорости звука внутри этих компактных объектов впервые раскрыл их внутреннее строение. 

В своем исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal Letters, ученые разработали более миллиона различных уравнений состояния для нейтронных звезд. Все они с одной стороны соответствуют законам теоретической ядерной физики, а с другой — астрономическим наблюдениям.

При оценке уравнений состояния, особенно скорости распространения звука внутри таких объектов, ученые сделали неожиданное открытие. «Легкие» нейтронные звезды, масса которых не превышает 1,7 солнечной, имеют мягкую мантию и жесткое ядро, в то время как внутренняя структура более тяжелых звезд имеет обратное строение. Кроме того, вне зависимости от массы диаметр таких космических объектов не превышает 12 км.

удожественная иллюстрация звезд, напоминающих пралине. Изображение: P. Kiefer/L. Rezzolla, Goethe University Frankfurt

Исследователи отмечают, что нейтронные звезды напоминают шоколадное пралине: легкие звезды похожи на фундук, окруженный мягким шоколадом, тогда как тяжелые звезды можно рассматривать, скорее, как те конфеты, где твердый слой содержит мягкую начинку. Результаты исследования позволят предсказывать радиусы и максимальных масс нейтронных звезд, а также определят, как они будут деформироваться в двойных системах.

Несмотря на значительное количество наблюдений о нейтронных звездах, пока известно крайне мало, отмечают авторы исследования. Такие космические объекты образуются после смерти звезды: масса нашего Солнца или даже больше сжимается в сферу диаметром с большой город. Такие сверхкомпактные условия сложно воссоздать в земной лаборатории, а потому моделирование экстремальных условий внутри нейтронных звезд остается большой проблемой.

Поэтому существует множество моделей, в которых различные свойства — от плотности до температуры — описываются с помощью уравнений состояния. Они моделируют структуру нейтронных звезд от поверхности до внутреннего ядра.


Читать далее:

Главную теорию происхождения человека опровергли: откуда мы появились

На Земле теперь живет 8 млрд человек: грозит ли планете перенаселение

Новая теория НАСА: мы не встретились с внеземными цивилизациями, так как они все погибли

На обложке: художественная иллюстрация нейтронной звезды. Изображение: NASA

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
В Китае нашли череп 10-метрового динозавра юрского периода
Наука
Инженеры MIT добились рекордной точности работы кубита: 99,998%
Новости
В 21 регионе России «замедлился интернет»: Роскомнадзор объяснил причину
Новости
Ядерные отходы хотят переработать в материалы для электроники
Новости
«Уэбб» рассмотрел кольца из углерода в двойной звездной системе
Новости
Квантовые инженеры поместили кота Шредингера в компьютерный чип
Наука
Кофе может снизить риск смертности, но только в одном случае
Наука
Этот ядерный двигатель поможет быстрее долететь до Марса: как он работает
Космос
Запуск Falcon 9 завершился успехом: что было на борту миссии
Космос
Прототип Boom Supersonic XB-1 приблизился к звуковому барьеру
Новости
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука