Материал нейтронной звезды – самый прочный материал во Вселенной. Он в миллиарды раз прочнее стали, крепче алмаза и всего того, что мы знаем. Но крепость этого материала не абсолютна. Исследование ученых из США показало, что периодически этот материал трескается, ломается, что влияет на вращение нейтронной звезды.
Так в чем же дело?
Ограничение скорости
Нейтронные звезды, как известно, — это остатки некогда массивных звезд, закончивших свою жизнь во вспышках сверхновых. Однако эти остатки чрезвычайно массивны (в 1,5-2 раза превышают массу Солнца) и очень компактны (в миллиард раз меньше Земли). Они также невероятно быстры: некоторые крутятся сотни раз за секунду.
Но эта, казалась бы, сумасшедшая скорость, всего лишь половина от той скорости, с которой нейтронная звезда могла бы вращаться, прежде чем ее разорвет на части. Этот предел называется — скорость разрушения нейтронной звезды.
Что мешает нейтронной звезде вращаться быстрее?
Ученые из Университета Индианы, США, как раз исследовали одну из таких возможностей. Они показали, что растрескивание поверхности нейтронной звезды происходит примерно на скорости, вдвое меньшей скорости разрушения звезды, и что после этого растрескивания звезда не может вращаться быстрее.
Нейтронные звезды состоят из странного вещества, называемого «ядерной пастой», которое окружено оболочкой из атомных ядер и электронов. И оба этих слоя невероятно прочные.
Ученые смоделировали деформацию, с которой сталкивается поверхность нейтронной звезды при различных скоростях вращения. Они выяснили, что по мере вращения верхний слой нейтронной звезды начинает выпячиваться наружу на экваторе и втягивается внутрь на полюсах. Когда такая деформация доходит до определенного уровня, поверхность звезды раскалывается, как грецкий орех, создавая сеть эдаких каньонов.
Это происходит на половине «скорости разрушения» звезды.
Гравитационные волны
Но почему разрушение коры становится препятствием для дальнейшего разгона? Этот вопрос особенно актуален для нейтронных звезд, которые, по идее, должны увеличивать свою скорость, поглощая материал от звезд-компаньонов, но почему-то этого не делают.
Оказывается, после растрескивания фрагменты коры могут смещаться и нарушать симметрию нейтронной звезды, превращая ее из идеально сбалансированного шара в асимметричный объект, способный генерировать непрерывный сигнал гравитационных волн. Предполагается, что любой угловой момент, приобретенный звездой, будь то за счет аккреции или других процессов, уносится этими волнами, не позволяя ей вращаться быстрее.
Но это не единственное обстоятельство, мешающее нейтронной звезде раскрутиться быстрее. Есть и другие, такие как – влияние магнитных полей и релятивистские эффекты, которые тоже требуют детального и всестороннего рассмотрения.
