Нейтронные «макароны» могут генерировать гравитационные волны

В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, М. Э. Каплан, А. С. Шнайдер и С. Дж. Горовиц описывают моделирование нейтронной звезды и прояснившуюся при нем картину.

Всякая звезда горит до тех пор, пока в ее недрах не закончилось термоядерное «горючее». В основном, это водород.

Далее возможны варианты, в зависимости от размеров звезды. Если она достаточно велика, то становится черной дырой, если достаточно мала — белым карликом, медленно остывающим миллиарды лет. А если ее масса достаточно велика, чтобы вещество не смогло противостоять гравитационному сжатию, но недостаточна для образования черной дыры, то получается нейтронная звезда.

Это интересные объекты, вещество которых сжато гравитацией до немыслимых в земных условиях пределов. Атомных ядер внем немного, и чем глубже, тем меньше. Преобладают нейтроны.

Предыдущие попытки математического моделирования показали, что механические свойства этого вещества удивительны даже на поверхности. А в глубине они еще забавнее. Нейтроны там плотно прилегают друг к другу, образуя структуры, которые физики сравнивают с макаронными изделиями — от спагетти, до лазаньи.

Проведенное учеными моделирование показало, что нейтронная «лапша» внутри звезды значительно прочнее, чем на поверхности. Вполне вероятно, что это самый прочный материал во Вселенной, твердость которого примерно в 10 миллиардов раз больше твердости стали.

Моделирование также поддержало предположение, что сильно сжатые нейтронные «макароны» из-за собственной неравномерности и быстрого вращения звезды (ее вращение ускоряется в момент гравитационного коллапса из-за уменьшения радиуса) могут генерировать различимые гравитационные волны. Пока их амплитуда находится за пределами чувствительности земной аппаратуры, но ни из чего не следует, что мы не доживем до момента их регистрации.

Ознакомиться с подробностями можно в препринте, опубликованном на сайте arXiv.org.