Астрономия

Определен радиус типичной нейтронной звезды

Daniel Molybdenum/Wikimedia Commons

Исследователи Института гравитационной физики Общества Макса Планка объединили компьютерные модели нейтронных звезд с наблюдениями за их слиянием и смогли получить комплексную оценку радиуса типичной нейтронной звезды. Он оказался почти в два раза точнее ранее вычисленных значений. Статья с результатами работы опубликована в журнале Nature Astronomy.

События слияния двух нейтронных звезд позволяют получить большое количество информации, важной для понимания Вселенной и объектов, которые она содержит. Нейтронные звезды содержат самую плотную материю в наблюдаемой Вселенной. При этом радиус таких объектов достаточно мал, что затрудняет их исследование.

В новой работе астрофизики проанализировали событие слияния нейтронных звезд GW170817, которое гравитационно-волновые детекторы наблюдали в августе 2017 года. Исследовательская группа использовала компьютерную модель, основанную на принципах взаимодействия субатомных частиц при высоких плотностях, обнаруженных внутри нейтронных звезд.

В результате использования модели авторы получили целое семейство уравнений состояния для нейтронных звезд. Тогда ученые стали их отсеивать и оставили только те, которые согласуются с гравитационно-волновыми наблюдениями LIGO и Virgo, описывают создание короткоживущей гипермассивной нейтронной звезды и согласуются с известными ограничениями на максимальную массу объекта слияния. Это позволило исследователям получить не только надежную информацию о физике плотной материи, но и наиболее строгие на сегодняшний день ограничения на размер нейтронных звезд.

«Мы обнаружили, что типичная нейтронная звезда, которая примерно в 1,4 раза тяжелее нашего Солнца, имеет радиус около 11 километров, — говорит Бадри Кришнан, который возглавляет исследовательскую группу в Институте гравитационной физики Общества Макса Планка. — Наши результаты накладывают ограничения на радиус этих объектов, который, вероятно, должен быть где-то между 10,4 и 11,9 километра. Это примерно в два раза точнее предыдущих оценок».

В следующем десятилетии существующие гравитационно-волновые детекторы станут еще более чувствительными. Исследовательская группа ожидает обнаружения еще более громких гравитационно-волновых событий и возможных мультиспутниковых наблюдений слияний двух нейтронных звезд. Каждое из этих слияний позволит узнать больше о нейтронных звездах и ядерной физике.

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