Neutronensterne haben Berge, die weniger als einen Millimeter hoch sind

Künstlerische Darstellung eines Neutronensterns.

Künstlerische Darstellung eines Neutronensterns.
Bild: ESO / L. Bürgersteig

Ein Team von Astrophysikern hat kürzlich neue Modelle von Neutronensternen verwendet, um Berge – kleine, erhöhte Regionen – über ihnen zu kartieren. Perfekte Kugelstrukturen für Sterne. Sie stellen fest, dass die größten Abweichungen aufgrund von Intensive Anziehungskraft, bis zu einer Länge von weniger als einem Millimeter.

Neutronensterne sind die toten Kerne massereicher Sterne, die in sich selbst zusammengebrochen sind. Sie Sie sind die dichtesten Objekte im Universum außer Schwarzen Löchern. Sie werden Neutronensterne genannt, weil ihre Schwerkraft so stark ist, dass Elektronen in ihren Atomen zusammenbrechen Protonen, die Neutronen bilden. Es ist sehr kompakt Sie packen eine größere Masse als die in Unsere Sonne steht in einer Kugel, die nicht breiter ist als die Stadt.

Die Einschätzung des Teams zu “Bergen” kommt auf diese Neutronensterne النجوم zwei Blätter Derzeit vor dem Drucken auf dem arXiv-Server gehostet; zusammen, Zeitungen bewerten die Ausdehnung dieser Berge. Die Ergebnisse des Teams werden heute beim National Astronomy Meeting der Royal Astronomical Society vorgestellt.

“In den letzten zwei Jahrzehnten gab es ein großes Interesse daran zu verstehen, wie breit diese Berge waren, bevor die Kruste des Neutronensterns brach und der Berg nicht mehr gestützt werden konnte”, sagte Fabian Gittens, Astrophysiker an der University of Southampton . und Hauptautor beider Artikel bei der Royal Astronomical Society الجمعية Pressemitteilung.

Frühere Arbeiten deuteten darauf hin, dass Berge von Neutronensternen einige Zentimeter hoch sein könnten – viel größer als das, was das neueste Team hat. geschätzt. Frühere Berechnungen gingen davon aus, dass ein Neutronenstern so große Ausstülpungen auf seiner Oberfläche hätte, wenn er es wäre Bis an seine Grenzen gespannt, wie ein Atlas, der die Welt hält. Aber die neueste Modellierung gefunden haben Bisherige Berechnungen sind unrealistisches Verhalten, das man von einem Neutronenstern erwarten würde.

Der Krebsnebel, fotografiert vom Hubble-Weltraumteleskop.  Ein Neutronenstern ist das Herzstück der Struktur, die aus einer Supernova entstanden ist.

„In den letzten zwei Jahrzehnten bestand großes Interesse daran zu verstehen, wie breit diese Berge waren, bevor die Kruste des Neutronensterns brach und der Berg nicht mehr gestützt werden konnte“, erklärt Gittens in der Erklärung.

Frühere Arbeiten legten nahe, dass Neutronensterne Abweichungen von einer idealen Sphäre in der Größenordnung von wenigen Teilen in 1 tolerieren können. Millionen, was bedeutet, dass Berge einige Zentimeter erreichen könnens. Diese Berechnungen gingen davon aus, dass der Neutronenstern so gespannt ist, dass er an jedem Punkt einem Krustenbruch nahekommt. und damit, Neue Modelle zeigen, dass solche Bedingungen unwahrscheinlich sind.

“Ein Neutronenstern hat einen flüssigen Kern, eine flexible Kruste und vor allem einen dünnen flüssigen Ozean. Jede Region ist komplex, aber vergessen wir die Feinheiten.” Nils Anderson, Co-Autor beider Artikel und Astrophysiker an der University of Southampton, sagte: in einem Brief. “Wir haben Modelle gebaut, die diese verschiedenen Regionen richtig miteinander verbinden. So können wir sagen, wann und wo die elastische Kruste zum ersten Mal bricht. Bisherige Modelle gingen davon aus, dass die Spannung an allen Punkten gleichzeitig maximal ist und dies führt.” (glauben wir) zu sehr großen Bergen”.

Diese Krustenauswüchse bedeuten, dass Energie aus dem Berg in eine größere Region des Sterns freigesetzt wird, sagte Anderson. Anderson sagte, dass die Krustenverschiebungen, obwohl er sich auf Computermodelle verlässt, “nicht dramatisch genug wären, um den Stern zum Kollaps zu bringen, da die Krustenregion Materie mit relativ geringer Dichte enthält”.

Es bleiben interessante Fragen. Anderson sagte, es bestehe die Möglichkeit, dass nach dem ersten Krustenbruch Berge auftreten könnten, die größer als die vom Team entworfenen sind, aufgrund von Das Materialfluss durch Sternoberfläche. Aber auch diese Berge werden viele sein Kleiner als ein Hügel, komprimiert von der massiven Schwerkraft der Sterne.

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