Ученые стали на шаг ближе к разгадке тайны нейтронных звезд

Международная группа исследователей во главе с сотрудниками Института гравитационной физики имени Макса Планка из Института Альберта Эйнштейна усовершенствовала способы измерения размеров нейтронных звезд. Для этого в теоретические модели плотного нейтронного вещества были внесены экспериментальные поправки, полученные в ходе наблюдений за слиянием двойной нейтронной звезды GW170817.

В исследовании, опубликованном в Nature Astronomy, сообщается, что типичная нейтронная звезда имеет радиус около 11 километров. Полученный результат почти в два раза более точный, чем ранние представления.

«В среднем, масса нейтронной звезды примерно в 1,4 раза превышает массу Солнца, — напоминает Бадри Кришнан, глава исследовательской группы в филиале Института Эйнштейна в Ганновере, — Теперь мы знаем, что ее радиус лежит в пределах от 10,4 до 11,9 километров». Ширина Ольхона — самого крупного острова на озере Байкал — 12 километров, а длина — около 70. Если сосредоточить полторы массы Солнца в шаре с радиусом, как ширина острова Ольхон, получится вещество невероятной плотности.

Материя нейтронных звезд — наиболее плотная материя в наблюдаемой Вселенной. Условия, в которых находится вещество нейтронных звезд, невозможно воссоздать в лабораториях Земли. Однако на Земле есть такое вещество — в ядрах атомов. Нейтронная звезда — это, условно, атомное ядро, увеличенное до размеров небольшого города. Изучая поведение и свойства таких космических объектов, можно многое узнать о фундаментальных законах физики и понять, как устроен мир на субатомном уровне.

«Наше исследование не только улучшило представления о размерах нейтронных звезд, — делится соавтор публикации Стефани Браун, доктор наук, сотрудник Института Эйнштейна, — Мы больше понимаем, как идет процесс слияния в двойных системах. Новые детекторы, чувствительные к гравитационным волнам, позволяют различить, какие объекты слились: нейтронные звезды или черные дыры. Ведь при слиянии черных дыр нет излучения в электромагнитном спектре».

Авторы исследования верят, что детекторы гравитационных волн станут еще более чувствительными в следующем десятилетии. Новые данные о слияниях нейтронных звезд дадут физикам-ядерщикам информацию о фундаментальных законах мироздания.