Емитување на гравитациони бранови при спојување на неутронски ѕвезди. Заслуги: Goethe-Universität Frankfurt am Main
Астрофизичарите на Гете Универзитет во Франкфурт поставиле нов лимит за максималната маса на неутронските ѕвезди. Тие не можат да надминат 2,16 соларни маси.
Од нивното откритие во 60тите, научниците се обидувале да одговорат на едно многу важно прашање: Колку масивни можат неутронските ѕвезди всушност да бидат? За разлика од црните дупки, овие ѕвезди не можат да ја придобиваат својата маса арбитрарно, над одредена граница не постои физичка сила во природата која би можела да се спротиви на нивната гравитациона сила. За прв пат, астрофизичарите на Гете Универзитет во Франкфурт успеале да ја пресметаат најгорната граница на максималната маса на неутронските ѕвезди.
Со радиус од 12 километри и маса која може да биде два пати поголема од таа од на Сонцето, неутронските ѕвезди се меѓу најгустите објекти во универзумот, произведувајки гравитациони полиња споредливи со оние на црните дупки. Повеќето неутронски ѕвезди имаат маса која е 1,4 пати од таа на сонцето, постојат масивни примери кои се исто така познати како што е пулстарот ПСР Ј0348+0432 со 2,01 соларни маси.
Густината на овие ѕвезди е огромна, како целите Хималаи да биле компреситани во пивска кригла. Како и да е, постојат индикации дека неутронските ѕвезди со максимална маса би се претвориле во црна дупка само со додавање на еден неутрон.
Заедно со неговите студенти Елиас Мост и Лукас Веих, професорот Лучиано Резола, физичар, постар соработник на Институт на Напредни Науки во Франкфурт (FIAS) и професор по теоретска астрофизика на Гете Универзитет во Франкфурт, го решиле проблемот на кој не можело да се даде одговор 40 години со точност од неколку проценти, максималната маса на неутронски ѕвезди кои не ротираат не може да надмине 2,16 соларни маси.
Основата на овие резултати биле „универзални односи“. Постоењето на “универзални односи” значи дека сите неутронски ѕвезди “изгледаат слично”, што значи дека нивните својства може да се изразат во смисла на бездимензионални количини. Истражувачите ги комбинирале овие “универзални односи” со податоците за сигналите на гравирационите бранови и следното електромагнетно зрачење (килонова) добиено за време на набљудувањето кое се случило минатата година на две неутронски ѕвезди што се спојуваат во рамките на експериментот ЛИГО. Ова ги поедноставува пресметките неверојатно затоа што ги прави независни од состојбените равенки. Оваа равенка е теоретски модел за опишување на густата материја во ѕвездата која дава информации за неговиот состав на најразлични длабочини во ѕвездата. Таков универзален однос одиграл темелна улога во дефинирањето на новата максимална маса.
Резултатите од истражувањето биле објавени како дел од Писма на Астрофизичкиот Журнал. Само неколку дена потоа, истражувачки групи од САД и Јапонија ги потврдиле наодите, и покрај тоа што досега следеле најразлични и независни пристапи.
Од астрономија на гравитациони бранови се очекуваат набљудувања на уште вакви настани во блиска иднина, и во однос на сигналите на гравитациските бранови и традиционалните фреквенти рангови. Ова дополнително ќе ја намали несигурноста околу максималната маса и ќе доведе до подобро разбирање на материјата во екстремни услови. Ова ќе биде симулирано во современите акцелератори на честички како на пример во ЦЕРН во Швајцарија или во Установата за Антипротонски и Јонски Истражувања во Германија.
Извор: Phys.org
