РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Звездные горы: Важные неровности

Не только планеты и их спутники, но и нейтронные звезды могут иметь такие объекты ландшафта, как плато или горы. Более того, по мере вращения звезды эти неровности создают возмущения в окружающем пространственно-временном континууме, вызывая те самые гравитационные волны, поиск которых ведется уже не первое десятилетие. По крайней мере, так предсказывает компьютерное моделирование этих необычных небесных тел.
Тэги:
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сформулированная Эйнштейном Общая теория относительности имеет ряд теоретических следствий, некоторые из которых уже удалось подтвердить экспериментально, а другие еще ждут своего часа. К последним относятся и гравитационные волны, о которых мы рассказывали подробно в статье «Рябь пространства-времени». Коротко говоря, это волновые возмущения в гравитационном поле, которые создает движение несимметричных объектов — но до сих пор подобные волны не удавалось зарегистрировать.

Австралийские исследователи Матиас Вигелиус (Matthias Vigelius) и Эндрю Мелатос (Andrew Melatos) предлагают новое направление поиска — нейтронные звезды. По сути, они представляют собой ядра очень крупных звезд, оставшиеся после того, как те исчезли во взрыве сверхновой. Нейтронные звезды — крайне небольшие (порядка десятков километров) и плотные тела (при таких небольших размерах они имеют массу порядка солнечной), некоторые из которых вращаются со скоростью до сотен оборотов в секунду. В принципе, такая плотность и скорость вращения вполне могут создать детектируемые гравитационные волны — если только нейтронная звезда несимметрична, то есть если на ее поверхности есть неоднородности.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Но Вигелиус и Мелатос провели теоретическое исследование, согласно результатам которого на поверхности нейтронных звезд могут образовываться своего рода «горы», где скапливается материя, притянутая от обычной звезды, находящейся где-нибудь неподалеку. Компьютерное моделирование показало, что мощнейшее магнитное поле нейтронной звезды притягивает материю вдоль силовых линий, в результате чего на них формируются отложения, причем линии магнитного поля и стабилизируют их, не позволяя мощным гравитационным силам звезды разрушить эти «горы». По расчетам ученых, на каждом из полюсов могут формироваться весьма внушительные «горы», каждая массой порядка массы Сатурна.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Изначально материя, составляющая их, притягивается от соседней звезды в форме обычного газа, состоящего из легких атомов с протонами и электронами. Но под действием колоссальной гравитации нейтронной звезды она превращается в вырожденный газ, состоящий из одних только нейтронов. Некоторые ученые считают, что такая материя имеет желеобразную консистенцию, но проверить это вряд ли кому-либо когда-нибудь удастся. Как же выглядят состоящие из нее горы? Даже при поддержке магнитного поля они порядком сплющены гравитацией и далеко не так высоки, как их собратья на Земле — по расчетам Вигелиуса и Мелатоса, в поперечнике они могут составлять около 3 км, притом что в высоту не превышают 0,1−1 м. И конечно, поскольку они находятся на поверхности звезды, они весьма раскалены и активно излучают в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ну а главное — они придают звезде асимметрию, чтобы в своем вращении она порождала гравитационные волны. Как показывают наблюдения, магнитные полюса нейтронной звезды не совпадают с осью ее вращения, а значит, «горы» движутся по кругу — этого более чем достаточно. Судя по всему, создаваемые ими гравитационные волны будет проще обнаружить, чем от других перспективных источников — например, от нейтронных звезд или черных дыр в процессе слияния, ведь при этом создается возмущение, которое длится считанные секунды, тогда как «горы» на нейтронное звезде создают постоянную волну.

Впрочем, существуют и другие средства, на которые ученые возлагают большие надежды в обнаружении гравитационных волн — читайте: «Поймать волну», «Космос волнуется».

Загрузка статьи...