15.11.2022
Сегодня мало что известно о недрах нейтронных звезд — этих чрезвычайно компактных объектов, которые образовываются после смерти звезды. С момента открытия более 60 лет назад ученые пытаются расшифровать их структуру. Самой большой проблемой в этом является моделирование экстремальных условий внутри нейтронных звезд — их сложно воссоздать в лаборатории.
Поэтому существует множество моделей, в которых различные свойства — от плотности до температуры — описываются с помощью так называемых уравнений состояния. Эти уравнения пытаются описать структуру нейтронных звезд — от звездной поверхности до внутреннего ядра.
Физики Франкфуртского университета им. Гёте разработали более миллиона различных уравнений состояния, которые удовлетворяют ограничениям, установленным данными, полученными из теоретической ядерной физики — с одной стороны и астрономическими наблюдениями — с другой.
Оценивая уравнения состояния, рабочая группа сделала неожиданное открытие: «легкие» нейтронные звезды (с массой менее примерно 1,7 массы Солнца) имеют мягкую мантию и жесткое ядро, тогда как «тяжелые» нейтронные звезды (с массами менее более 1,7 массы Солнца) обладают жесткой мантией и мягким ядром. Совсем как шоколадное пралине, где в одних конфетах жесткая начинка, например, фундук, окружена воздушным шоколадом, а в других под твердым слоем кроется мягкая начинка.
Смоделировав уравнения состояния, физики также смогли раскрыть другие ранее необъяснимые свойства нейтронных звезд — например, то, что вне зависимости от их массы, они имеют радиус всего 12 километров.
Результаты работы опубликованы в Тhe Astrophysical Journal Letters
Нет комментариев