中子星上的高山有多高?不足一毫米
中子星艺术处理图。
www.eurekalert.org网站当地时间7月18日报道,英国南安普顿大学博士生Fabian Gittins领导的团队利用计算机建模建立了中子星新模型,并分析了一系列作用力对它的影响,以确定这个完美球形上的"微型山"的形成机制。结果显示,由于超致密中子星的巨大引力,它们最高山脉的海拔可能不足1毫米。相关研究结果在2021年皇家天文学会议中公布。
中子星是宇宙中密度最大的天体之一:它们的质量与太阳质量相当,但直径却只有10公里左右,与一个城市类似。中子星的密度非常高,它的引力大约是地球引力的10亿倍。巨大的引力将中子星表面的每一种特征形貌都挤压至极小的尺寸,使其成为一个近乎完美的球体。Fabian等还研究了超高密度的核物质在支撑山脉时发挥的作用。他说:"在过去的二十年内,科学家对中子星地壳破裂之前的山脉尺寸,以及山脉能不能一直获得支撑颇感兴趣。"
旧中子星模型的误差高达百万分之几,这意味着,按照旧模型,中子星的山脉有可能高达几厘米。在旧模型中,科学家假设中子星处于高度紧张状态,地壳的每一点都接近破裂。然而新模型表明,这样的条件缺乏物理学真实性。Fabian说:"我们的研究显示,中子星确实是球形物体。观察旋转中子星发出的引力波比预期更具挑战性。"
尽管中子星是单一物体,但强引力的存在,使轻微形变的旋转中子星在时空结构中产生了引力波。目前,研究人员还没有观测到单个旋转中子星的引力波。在未来,LIGO和Virgo等灵敏、先进的探测器可能在这类天体的研究中扮演关键角色。
编译:雷鑫宇 审稿:西莫 责编:陈之涵
来源:皇家天文学会会议
原文链接:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-07/ras-abl071521.php
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