Во Вселенной есть несколько очень экстремальных мест. И немногие из них более экстремальны, чем поверхность нейтронной звезды.
Эти сверхплотные объекты образуются после того, как гигантская звезда коллапсирует в сферу диаметром около 10 километров (6 миль). Их поверхность экстремальна из-за гравитации, которая примерно в миллиард раз сильнее земной. Однако эта гравитация также заставляет звёздный остаток быть чрезвычайно плоским. Аспирант Фабиан Гиттинс из Саутгемптонского университета попытался выяснить насколько ровная поверхность у нейтронных звёзд.
Предыдущие оценки высоты этих “гор” на поверхности нейтронных звёзд предполагали, что они могут вырасти максимум до нескольких сантиметров. В эти оценки вошла комбинация факторов, включая гравитационные силы, а также толкающую силу сверхплотной материи, которая могла бы поддерживать эти горы в противовес гравитации.
Исследователи обнаружили, что силы, действующие на поверхности, почти наверняка ограничивают высоту любой такой горы лишь несколькими долями миллиметра, уменьшая высоту предыдущих оценок более чем в 100 раз. Это показывает, что форма нейтронных звёзд действительно близка к идеальной сфере.
Даже эти небольшие изъяны на поверхности нейтронной звезды могут иметь большое влияние на всю Вселенную. Некоторые нейтронные звёзды вращаются очень быстро, причём самая быстрая (PSR J1748-2446ad) совершает 716 оборотов за одну секунду. При такой высокой скорости вращения в сочетании с такой мощной гравитацией небольшие дефекты в сфере, представленной в исследовании “горами”, потенциально могут привести к появлению гравитационных волн.
Пока что учёным не удалось обнаружить гравитационные волны, исходящие от вращающейся нейтронной звезды. Но это объясняется не отсутствием попыток – и они действительно обнаружили рябь от столкновения двух нейтронных звезд, а тем что, похоже, что нынешние детекторы гравитационных волн, которые всего несколько лет назад зафиксировали первую гравитационную волну, просто недостаточно чувствительны для того, чтобы уловить волны немного меньшего размера, которые формирует нейтронная звезда.
К счастью, не за горами появление новых детекторов, таких как телескоп Эйнштейна и “Космический исследователь”. С помощью гораздо более чувствительных инструментов мы сможем обнаружить большие гравитационные флуктуации, которые даже эти крошечные, субмиллиметровые объекты способны выбросить во Вселенную.
