Кора нейтронных звёзд в 10 миллиардов раз прочнее стали

Кора нейтронных звёзд в 10 миллиардов раз прочнее сталиРанее учёные предполагали, что прочность этой коры сопоставима с таковой у самых прочных материалов, имеющихся на Земле, но оказалось — она выше на много порядков. Это не только означает пересмотр ряда положений в астрофизике, но и ведёт к возможности поимки на Земле гравитационных волн.

Самое детальное и точное моделирование коры нейтронной звезды выполнили Чарльз Горовиц (Charles Horowitz) из университета Индианы (Indiana University Bloomington) и Кай Кадау (Kai Kadau) из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе (Los Alamos National Lab).

Они учли в своей модели, что сильное гравитационное поле при сжатии материала коры убирает из её решётки внутренние дефекты, приводя к формированию сверхчистого кристалла. И новый компьютерный расчёт показал, что его (кристалла) прочность в 10 миллиардов раз превышает таковую у стали, а это ведёт к интересным последствиям.

Из чего состоит нейтронная звезда (вернее, её глубины) — досконально неизвестно. Предполагается, что далеко не только из нейтронов, как считается «номинально». Но точно ясно, что снаружи такого объекта имеется твёрдая кора, составленная из атомов с большим числом нейтронов.

Сила тяжести на поверхности нейтронной звезды примерно в 2 х 1011 раз сильнее, чем на поверхности Земли. Потому учёные до сих пор полагали, что поверхность нейтронной звезды — чрезвычайно гладкая. Максимальные отклонения тут, мол, не превышают 5 миллиметров, причём растянутых на большие расстояния.

Однако существуют процессы, способные иногда нарушить этот «круглый идеал»: перетекание материала со звезды-компаньона, локальные вздутия коры в открытых горячих точках или «горы», вздымающиеся в результате звездотрясений, когда целостность коры нарушается. Вопрос в том — как долго продержатся такие искажения формы? А это зависит как раз от прочности коры, которой требуется удерживать на себе «горы» колоссального веса.

Прежние оценки прочности практически не оставляли «горам» никакого шанса — кора их просто не выдержала бы. Но новое значение меняет дело — на нейтронных звёздах могут существовать «горы» высотой до 10 сантиметров (теперь понятно, откуда кавычки у гор?), при этом вытягивающиеся на километры в длину, полагают учёные.

А эти сверхмассивные (плотность-то высока) «кряжи» или «пояса» означают, что при быстром вращении такие нейтронные звёзды генерируют гравитационные волны в 100 раз более энергичные, чем те, на которые могли рассчитывать астрофизики до этого исследования. Следовательно, возрастает шанс на обнаружение таких волн наземными детекторами.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Прокрутить наверх