Гравитационный звон раскрывает тайны нейтронных звёзд ⚡ экспресс
Гравитационные волны от остатка слияния двойных нейтронных звезд дополняют ограничения на уравнение состояния (УС), полученные из фазы сближения, измерений масса-радиус и микроскопической теории, предоставляя информацию о веществе при экстремальных плотностях. Проведены общерелятивистские симуляции слияний с использованием моделей УС, охватывающих неопределенную высокоплотностную область. Обнаружена устойчивая корреляция между отношением энергии к угловому моменту, теряемых в длинном рингдауне (позднем пост-слиятельном гравитационно-волновом сигнале), и УС в самых плотных ядрах нейтронных звезд. Применение этой корреляции к наблюдаемым сигналам позволяет снизить неопределенность УС на плотностях, в несколько раз превышающих плотность насыщения ядерной материи, где прямые ограничения на сегодня отсутствуют.
Когда пара нейтронных звёзд сливается, вспыхивает гамма-излучение, а в пространстве-времени расходятся волны — словно от удара по гулкому гонгу. Остаток продолжает вибрировать, испуская затухающий гравитационный звон.
Исследователи промоделировали сотни таких катастроф, меняя упругость сверхплотной материи. Оказалось, что отношение потерянной энергии к убыли скорости вращения однозначно определяет, насколько вещество податливо: быстрое затухание звона при том же торможении говорит о мягкой внутренней структуре, подобно тому как колокол из пластилина быстрее замолкает, чем стальной. Забавно, но в центре звезды материя одновременно сверхтекучая и в миллиарды раз твёрже любого металла — такой парадокс делает звон ещё информативнее.
Раньше заглянуть в такие глубины было невозможно. Теперь же, улавливая гравитационное эхо с помощью детекторов, создателем которых был Райнер Вайсс, мы сможем напрямую узнать, что скрывают самые экстремальные «кирпичики» космоса. Это также подскажет, рождаются ли в таких слияниях чёрные дыры и откуда взялись на Земле золото и платина. Кстати, первую нейтронную звезду как пульсар открыла Джоселин Белл Бернелл в 1967 году — её открытие до сих пор преподносит сюрпризы.
🎯 Некоторые нейтронные звёзды крутятся с частотой 716 оборотов в секунду — быстрее, чем кухонный блендер.