Foto: Umělcovo zobrazení neutronové hvězdy. Kredit: ESO / L. Calçada
Nové modely neutronových hvězd ukazují, že jejich nejvyšší hory mohou být vysoké jen zlomky milimetrů kvůli obrovské gravitaci na ultrahusté objekty. Výzkum je dnes prezentován na National Astronomy Meeting 2021.
Neutronové hvězdy jsou jedny z nejhustších objektů ve vesmíru: váží asi tolik jako Slunce, ale měří jen asi 10 km v průměru, což je velikost podobná velkému městu.
Kvůli své kompaktnosti mají neutronové hvězdy obrovskou gravitační sílu asi miliardkrát silnější než Země. To zmáčkne každý útvar na povrchu do nepatrných rozměrů a znamená, že pozůstatek hvězdy je téměř dokonalá koule.
I když jsou miliardykrát menší než na Zemi, tyto deformace z dokonalé koule jsou přesto známé jako hory. Tým stojící za prací, vedený doktorandem Fabianem Gittinsem z University of Southampton, použil výpočetní modelování k vytvoření realistických neutronových hvězd a podrobil je řadě matematických sil, aby identifikoval, jak jsou hory vytvořeny.
Tým také studoval roli ultrahusté jaderné hmoty při podpoře hor a zjistil, že největší vytvořené hory byly vysoké pouze zlomek milimetru, stokrát menší než předchozí odhady.
Fabian poznamenává: „V posledních dvou desetiletích byl velký zájem o pochopení toho, jak velké mohou být tyto hory, než se kůra neutronové hvězdy rozbije a hora již nebude podporována.“
Minulá práce naznačovala, že neutronové hvězdy mohou vydržet odchylky od dokonalé koule až do několika částí z jednoho milionu, což naznačuje, že hory mohou být velké až několik centimetrů. Tyto výpočty předpokládaly, že neutronová hvězda byla namáhána takovým způsobem, že kůra byla v každém bodě blízko k prasknutí. Nové modely však naznačují, že takové podmínky nejsou fyzicky reálné.
Fabian dodává: „Tyto výsledky ukazují, že neutronové hvězdy jsou skutečně pozoruhodně sférické objekty. Navíc naznačují, že pozorování gravitačních vln z rotujících neutronových hvězd může být ještě náročnější, než se dříve myslelo.
Přestože se jedná o jednotlivé objekty, rotující neutronové hvězdy s mírnými deformacemi by díky své intenzivní gravitaci měly vytvářet vlnky v látce časoprostoru známé jako gravitační vlny. Gravitační vlny z rotací jednotlivých neutronových hvězd ještě nebyly pozorovány, ačkoli budoucí pokrok v extrémně citlivých detektorech, jako jsou pokročilé LIGO a Virgo, může být klíčem k prozkoumání těchto jedinečných objektů.
