Гравитационные волны раскрыли размер нейтронных звезд

Астрофизики смогли вычислить радиус нейтронных звезд, световой и гравитационный сигналы от слияния которых были зарегистрированы в августе 2017 года. Неопределенность в оценках этого параметра существенно мешала ученым понять физику недр этих объектов. Согласно новым данным, радиус нейтронных звезд составляет примерно 11,9 километра. Результаты совместной работы сотрудников гравитационных обсерваторий LIGO (США) и Virgo (Италия) опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Нейтронные звезды — это один из конечных этапов эволюции массивных светил, они получаются в результате вспышки сверхновой. Размер этих звезд чрезвычайно мал для космических объектов, хотя по массе они примерно соответствуют Солнцу. По внутреннему устройству нейтронные звезды существенно отличаются от обычных звезд. Их строение в основном характеризуется уравнением состояния, то есть зависимостью давления от плотности. Существующие оценки размеров нейтронных звезд не позволяют сделать однозначный вывод о том, какое уравнение состояния характеризует их недра. Из-за этого есть большое разнообразие моделей, которое в том числе включает в себя наличие необычных кварковых комбинаций в их ядрах.

В новой работе астрофизики использовали все имеющиеся данные о событии GW170817 — первом достоверном слиянии двух нейтронных звезд, которое было зафиксировано как по гравитационным волнам, так и по электромагнитному сигналу в различных диапазонах. Авторы анализировали событие двумя методами: один слабо зависел от выбора конкретного уравнения состояния, а второй явно использовал уравнение состояния, которое могло описать самую крупную известную нейтронную звезду с массой 1,97 солнечной. В первом случае радиусы слившихся звезд получились равными 10,7 и 10,8 километра с точностью 20%. Во втором случае радиус обеих оказался равен примерно 11,9 километра с ошибкой не более 12%.

Эта работа вряд ли положит конец спорам о размерах нейтронных звезд и их уравнению состояния хотя бы потому, что опирается на три предположения: оба объекта были типичными нейтронными звездами, описывались одинаковым уравнением состояния и вращались вокруг собственных осей со скоростями, характерными для других наблюдаемых двойных нейтронных звезд.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.