Горы на нейтронных звездах искажают пространство-время

Группа ученых из Индианского университета в США провела исследование, в ходе которого они предположили, что на поверхности нейтронных звезд могут существовать небольшие неровности, которые можно назвать «горами». Несмотря на свои скромные размеры, эти структуры способны создавать рябь в пространстве-времени, известную как гравитационные волны. Работа опубликована в журнале Physical Review D (PRD).

Нейтронные звезды формируются в результате коллапса массивных звёзд, когда их ядра под воздействием гравитации сжимаются до невероятной плотности. То, как выглядит их поверхность, до сих пор остается загадкой. Однако ученые предполагают, что она может быть покрыта тонким слоем твердой материи, подобно коре на планетах.

В новой работе исследователи обнаружили, что «горы» на нейтронных звездах могут возникать из-за внутренних особенностей их структуры. Например, если материал коры имеет анизотропные свойства (то есть ведет себя по-разному в разных направлениях), это может приводить к образованию устойчивых деформаций. Такие неровности, хотя и крошечны по сравнению с земными горами, вызывают мощные гравитационные эффекты благодаря огромной плотности звезд.

Чтобы изучать подобные явления, ученые используют обсерваторию LIGO, которая может улавливать гравитационные волны — слабые колебания пространства-времени, возникающие при движении массивных объектов.

Исследователи предполагают, что нейтронные звезды с «горами» испускают постоянные гравитационные волны, которые можно обнаружить с помощью LIGO. В будущем они надеются подтвердить эту теорию, что не только поможет лучше понять внутреннюю структуру нейтронных звезд, но и позволит проверить основные законы физики. Более того, изучение этих волн даст возможность заглянуть в далекое прошлое Вселенной, ведь сигналы от таких объектов содержат информацию о событиях, произошедших миллиарды лет назад.