Воздушный шарик в ладони спружинит одинаково во все стороны. А вот бутылка с газировкой ведёт себя иначе: вдоль горлышка она жёсткая, а поперёк легко сминается. Примерно так устроено давление внутри некоторых звёзд — оно может быть неодинаковым по разным направлениям. Такие звёзды называют анизотропными, и их поведение до сих пор описывали разрозненными методами.
Авторы новой работы создали единый математический каркас, который позволяет описать радиальные пульсации — дрожь звезды, когда она сжимается и разжимается, сохраняя форму шара. Внутри такого каркаса учли и тепловые свойства вещества, и разницу давлений, и даже скорость, с которой тепло растекается по звезде. Это не просто красивая теория: впервые удалось сравнить три известные модели теплопереноса — от простейшей (как утюг греет ткань) до более сложных, где тепло распространяется волнами.
Одним из результатов стала новая точная модель компактной звезды — решение уравнений Эйнштейна, где давление по радиусу и по касательной различаются. На её примере показали: когда звезда становится слишком плотной (её компактность превышает определённый порог), даже небольшая встряска заставляет её необратимо сжиматься. Этот порог — примерно 0.78 от максимально возможной компактности для обычных звёзд — оказался универсальным для всех трёх теорий теплопереноса.
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.20960
We present a covariant and gauge-invariant formulation of the theory of radial adiabatic linear perturbations of self-gravitating, non-dissipative imperfect fluids within the theory of general relativity. By codifying the thermodynamical properties of the source into an equation of state and an ansatz on anisotropic pressure that involves both matter and kinematic variables, we obtain a set of equations that is directly applicable to a wide variety of thermodynamic theories for matter fields. As examples, we evaluate and compare the predictions of the Eckart theory, the Bemfica-Disconzi-Noronha-Kovtun theory, and the Truncated Israel-Stewart theory on the properties and evolution of radial adiabatic perturbations of stellar compact objects modeled by classical equilibrium solutions. Introducing a new solution of the Einstein field equations, and imposing causality, we propose an upper bound for the maximum compactness of dynamically stable stars with non-trivial radial and tangential pressures.
Самое плотное вещество во Вселенной находится внутри нейтронных звёзд: одна чайная ложка такого вещества весит как гора Эверест.
В романе «Яйцо дракона» Роберта Форварда описана жизнь на поверхности нейтронной звезды, где чудовищная гравитация и анизотропное давление создают экзотические формы материи.