Если ударить по колоколу, он загудит на одной высоте. А если внутрь поместить второй язык, и они будут звенеть, не задевая друг друга, — звук станет сложнее. Примерно так устроена и нейтронная звезда из новой работы. Это не просто раскалённый шар: внутри могут течь две несмешивающиеся жидкости — например, сверхтекучие нейтроны и обычная плазма. Они чувствуют общее поле тяготения, но движутся каждая по-своему.

Авторы построили математический аппарат, позволяющий рассчитать совместные колебания такой двухжидкостной звезды в полном согласии с теорией относительности Эйнштейна. Раньше подобные задачи решали только для одного слоя либо упрощали геометрию. Теперь же удалось вывести уравнения для обоих слоёв сразу и запрограммировать их решение. Расчёты показали, что в спектре появляются пары частот: одна отвечает в основном внутреннему слою, другая — внешнему. Их можно отличить, глядя на форму колебаний — где больше смещается вещество и как распределены узлы.

Практическая ценность — в астрономии колебаний. Когда нейтронная звезда «звенит» после вспышки или слияния, её дрожь может дойти до нас в виде гравитационных волн ряби пространства-времени. Зная, как именно частота зависит от состава слоёв, можно по сигналу восстановить внутреннее устройство звезды. Это похоже на то, как по тембру голоса мы угадываем, что у человека внутри — кости, мышцы, воздух в лёгких, — только для объекта размером с город и массой в полтора Солнца.