Foto: Kunstenaar se uitbeelding van 'n neutronster. Krediet: ESO / L. Calçada
Nuwe modelle van neutronsterre wys dat hul hoogste berge dalk net breukdele van millimeter hoog is, as gevolg van die groot swaartekrag op die ultra-digte voorwerpe. Die navorsing word vandag by die Nasionale Sterrekundevergadering 2021 aangebied.
Neutronsterre is van die digste voorwerpe in die heelal: hulle weeg omtrent net soveel soos die Son, maar meet net sowat 10 km in deursnee, soortgelyk aan 'n groot stad.
Vanweë hul kompaktheid het neutronsterre ’n enorme gravitasietrek wat sowat ’n miljard keer sterker as die Aarde is. Dit knyp elke kenmerk op die oppervlak tot minuskule afmetings, en beteken dat die sterre-oorblyfsel 'n byna perfekte sfeer is.
Alhoewel hulle biljoene kere kleiner is as op Aarde, staan hierdie vervormings vanaf 'n perfekte sfeer nietemin as berge bekend. Die span agter die werk, gelei deur PhD-student Fabian Gittins aan die Universiteit van Southampton, het rekenaarmodellering gebruik om realistiese neutronsterre te bou en hulle aan 'n reeks wiskundige kragte te onderwerp om te identifiseer hoe die berge geskep word.
Die span het ook die rol van die ultra-digte kernmateriaal in die ondersteuning van die berge bestudeer en gevind dat die grootste berge wat geproduseer is, slegs 'n fraksie van 'n millimeter hoog was, honderd keer kleiner as vorige skattings.
Fabian sê: "Vir die afgelope twee dekades was daar baie belangstelling om te verstaan hoe groot hierdie berge kan wees voordat die kors van die neutronster breek en die berg nie meer ondersteun kan word nie."
Vorige werk het voorgestel dat neutronsterre afwykings van 'n perfekte sfeer van tot 'n paar dele in een miljoen kan onderhou, wat impliseer dat die berge so groot as 'n paar sentimeter kan wees. Hierdie berekeninge het aanvaar dat die neutronster so gespanne is dat die kors by elke punt naby aan breek was. Die nuwe modelle dui egter aan dat sulke toestande nie fisies realisties is nie.
Fabian voeg by: “Hierdie resultate wys hoe neutronsterre werklik merkwaardige sferiese voorwerpe is. Boonop stel hulle voor dat die waarneming van gravitasiegolwe van roterende neutronsterre selfs meer uitdagend kan wees as wat voorheen gedink is.”
Alhoewel hulle enkele voorwerpe is, behoort draaiende neutronsterre met geringe vervormings weens hul intense gravitasie rimpelings in die stof van ruimtetyd bekend as gravitasiegolwe te produseer. Gravitasiegolwe van rotasies van enkelneutronsterre moet nog waargeneem word, hoewel toekomstige vooruitgang in uiters sensitiewe detektors soos gevorderde LIGO en Maagd die sleutel kan wees om hierdie unieke voorwerpe te ondersoek.
