Мокрая губка лежит в ведре с водой. Рядом проплывает что-то массивное — и губка чуть вытягивается в его сторону, потому что вода давит неравномерно. Похоже ведёт себя нейтронная звезда, когда мимо проходит другая звезда: приливные силы растягивают её, и она слегка меняет форму.
Внутренность нейтронной звезды — самая плотная материя во Вселенной, не считая чёрных дыр. Чайная ложка такого вещества весила бы как гора. Когда звезда деформируется, её недра реагируют сложным образом. Физики описывают это числом Лява — оно показывает, насколько легко звезду «раздавить» приливными силами.
Авторы новой работы разобрали две тонкости в расчётах. Во-первых, они нашли ошибку в стандартных формулах для самого центра звезды — там, где плотность максимальна. Ошибка пряталась в младшем члене разложения. К счастью, на итоговое число Лява она не повлияла. Можно сравнить это с неправильно зашнурованным ботинком: шнуровка не та, а сидит удобно. Во-вторых, учёные перенесли расчёты на случай, когда вокруг звезды не пустое пространство, а такое, где есть горизонт событий — как у нашей Вселенной с её тёмной энергией.
Практическая польза этих уточнений — в анализе гравитационных волн. Когда две нейтронные звезды сближаются и сливаются, их приливные деформации оставляют след в сигнале, который ловят детекторы LIGO и Virgo. Чем точнее мы знаем число Лява, тем лучше понимаем, из чего сделаны эти звёзды. Исправленная формула для центра звезды теперь надёжно фиксирует начальные условия. А расширение на случай с горизонтом может пригодиться в космологических моделях, где тёмная энергия расталкивает пространство.
Теперь, когда астрофизики моделируют танец двух нейтронных звёзд, они могут быть уверены: «сердцевина» расчётов не содержит скрытых неточностей. А губка в ведре — по-прежнему отличная аналогия. Только теперь мы знаем, что даже крошечная ошибка в её центре не меняет того, как сильно она вытянется.
Нейтронная звезда вращается так быстро, что её экватор может делать до 700 оборотов в секунду — быстрее, чем лопасти кухонного блендера.
В романе «Яйцо дракона» Роберта Форварда описана жизнь на поверхности нейтронной звезды, где приливные силы настолько чудовищны, что разорвали бы человека на атомы ещё на подлёте.