Millimeterhoge bergen op neutronensterren

Nieuwe modellen van neutronensterren laten zien dat hun hoogste bergen fracties van een millimeter hoog kunnen zijn, vanwege de enorme zwaartekracht van superdichte objecten. De zoekopdracht wordt vandaag gepresenteerd in Nationale Astronomiebijeenkomst 2021.

neutron sterren Ze behoren tot de dichtste objecten in het universum: ze wegen bijna net zoveel als de zon, maar hebben een diameter van slechts ongeveer 10 kilometer en zijn qua grootte vergelijkbaar met een grote stad.

Door zijn kleine formaat, neutronensterren Het heeft een enorme zwaartekracht die een miljard keer sterker is dan de aarde. Dit verplettert elk oppervlaktekenmerk tot kleine afmetingen, en betekent dat het stellaire overblijfsel een bijna perfecte bol is.

Hoewel ze miljarden keren kleiner zijn dan die op aarde, staan ​​deze vervormingen van de perfecte bol bekend als bergen. Het team achter het werk wordt geleid door Dr. Student Fabian Gittens van de Universiteit van Southampton gebruikte computermodellering om een ​​realistische neutron sterren en onderwerpt ze aan een combinatie van wiskundige krachten om te bepalen hoe bergen ontstaan.

Het team bestudeerde ook de rol van superdichte nucleaire materie bij het ondersteunen van de bergen, en ontdekte dat de grootste geproduceerde bergen slechts een fractie van een millimeter waren, honderd keer kleiner dan eerdere schattingen.

Fabian merkt op: “In de afgelopen twee decennia is er veel belangstelling geweest om te begrijpen hoe breed deze bergen waren voordat de korst van de neutronenster brak, en Berg Het kan niet langer worden ondersteund.”

Eerder werk suggereerde dat neutronensterren afwijkingen van een ideale bol tot enkele delen per miljoen kunnen weerstaan, wat betekent dat bergen tot enkele centimeters groot kunnen zijn. Deze berekeningen gingen ervan uit dat de neutronenster op een manier wordt gespannen die op elk punt de korstbreuk benadert. De nieuwe modellen geven echter aan dat dergelijke omstandigheden niet materieel realistisch zijn.

Fabian voegt toe: “Deze resultaten laten zien hoe neutronensterren werkelijk opmerkelijk bolvormige objecten zijn. Bovendien suggereren ze dat het observeren van zwaartekrachtsgolven Roterende neutronensterren kunnen moeilijker zijn dan eerder werd gedacht.”

Ondanks dat het enkelvoudige objecten zijn, zouden roterende neutronensterren met lichte vervormingen, vanwege hun intense zwaartekracht, rimpelingen moeten produceren in het weefsel van de ruimtetijd die bekend staat als zwaartekrachtsgolven. Zwaartekrachtgolven van ronddraaiende enkele neutronensterren zijn nog niet waargenomen, hoewel toekomstige ontwikkelingen in zeer gevoelige detectoren zoals geavanceerde LIGO en Virgo de sleutel kunnen zijn tot het onderzoeken van deze unieke objecten.