Обнаружение гравитационных волн в результате слияния двух нейтронных звёзд в прошлом году позволило астрономам уточнить некоторые характеристики этих удивительных объектов.
Пара независимых исследований даёт новые ограничения на размер нейтронных звёзд, предполагая, что они не превышают 28 километров (19,2 миль) в диаметре. Этот предел оказался немного большим, чем давали предыдущие оценки. Таким образом нейтронные звёзды могут оказаться не такими экзотическими, как считалось ранее.
Нейтронные звёзды – плотные звёздные остатки от взрывов сверхновых. При небольших размерах они содержат массу примерно в 1,4 раза большую, чем масса Солнца. Высокие плотность и давление сплющивают сами атомы, где протоны и электроны объединяются в нейтроны, так что нейтронные звезды состоят в основном из нейтронов. Но есть вероятность того, что давление в их ядрах может стать настолько высоким, что оно превращает вещество в ещё более мелкие частицы, такие как кварки.
Как объяснил астрофизик Фериэль Озел (Feryal Özel) из Университета Аризоны: “размер нейтронных звёзд действительно имеет значение – чем меньше звезда, тем выше плотность ядра. Предыдущие измерения указывали на максимальный диаметр нейтронной звезды, который составлял от 20 до 22 километров. Это может показаться не очень большой разницей с 28 километрами, но этого было достаточно, чтобы изменить конечную плотность ядра более чем в два раза”.
Новые исследования размеров нейтронной звезды были опубликованны в двух статьях, появившихся 25 апреля в журнале Physical Review Letters. Они основаны на данных LIGO, полученных после обнаружения гравитационных волн (17 августа 2017 года), от слияния двух нейтронных звёзд, находящихся на расстоянии около 130 миллионов световых лет от Земли.
Массивные объекты, такие как чёрные дыры и нейтронные звёзды, формируют гравитационные волны в материи пространства-времени. Несмотря на то, что в двух работах использовались разные подходы, они рассчитали практически одинаковый максимальный размер для нейтронных звёзд. Во втором исследовании, которое провела Эмели Аннала (Eemeli Annala) из Университета Хельсинки (Финляндия) максимальный диаметр нейтронной звезды составил 27,2 километра.