Jak duża jest gwiazda neutronowa? Poprzednie szacunki wahały się od 8 do 16 km. Astrofizyka z Uniwersytetu we Frankfurcie. Zdefiniuj zdefiniowane wskaźniki z dokładnością do 1,5 km. W tym celu wykorzystali złożone podejście statystyczne oparte na danych pomiarowych fali grawitacyjnej.
Gwiazdy neutronowe to najgęstsze obiekty we Wszechświecie, których masa przekracza energię słoneczną, ale jej rozmiar jest zagęszczony w kulę, której średnica zbiega się z parametrami miasta Frankfurt. Ale to tylko przybliżone oszacowanie. Przez ponad 40 lat określenie wielkości gwiazd neutronowych pozostawało niedokładne.
Ważnym wkładem w rozwiązanie zagadki było wykrycie fal grawitacyjnych z połączenia gwiazd neutronowych (GW170817). Dane te zostały wykorzystane do określenia maksymalnej masy gwiazd neutronowych, zanim zapadną się w czarne dziury. Potem okazało się, że ustalono bardziej rygorystyczne ograniczenia dotyczące wielkości gwiazd neutronowych.
Zakres wielkości typowej gwiazdy neutronowej w porównaniu z miastem Frankfurt
Równanie stanu opisujące materię wewnątrz gwiazd neutronowych jest nieznane. Dlatego fizycy postanowili wybrać metody statystyczne do określania parametrów gwiazd neutronowych w wąskich granicach. Aby ustalić wartości, musieliśmy obliczyć ponad 2 miliardy teoretycznych modeli gwiazd neutronowych, rozwiązując równanie Einsteina, które opisuje równowagę gwiazd relatywistycznych. Następnie zestaw danych połączono z ograniczeniami fali grawitacyjnej w GW170817. W rezultacie promień typowej gwiazdy neutronowej sięga 12-13.5 km. Ważne jest również rozważenie jednego niuansu. Możliwe, że przy gęstościach superluminalnych materia gwałtownie zmienia swoje właściwości i ulega „przemianie fazowej”. Przypomina efekt wody, która zamarza i staje się trwała. W tym przypadku materia w drugiej gwieździe neutronowej staje się kwarkiem, więc gwiazda będzie miała tę samą masę, ale będzie bardziej zwarta.
Ale takie bliźniacze gwiazdy wciąż pozostają statystycznie rzadkie i nie mogą być poważnie zdeformowane podczas połączenia. To wyjście pozwala wykluczyć potencjalnie zwarte obiekty. Przyszłe obserwacje grawitacyjne pokażą, czy gwiazdy neutronowe mają egzotyczne bliźniaki.
