Stea neutronică (imagine artist)
Într-un articol recent se studiază „munții” de pe stelele neutronice, stele extrem de dense, cu o structură care încă nu este pe deplin înțeleasă. Undele gravitaționale ar putea să ne ofere informații extrem de utile despre stelelor de neutroni, atât legat de compoziția acestora, cât și de munții de pe aceste stele.
Cum se nasc stelele de neutroni
Când o stea mai mare decât Soarele (dar nu extrem de mare) a consumat tot combustibilul nuclear, adică nu mai au loc reacții de fuziune nucleară în interiorul acesteia (când procesele interne ale stelei nu mai compensează presiunea gravitațională), are loc explozia stelei, sub forma unei supernove, un fenomen extrem de spectaculos. Mare parte din materia stelei este împrăștiată în univers.
O parte însă colapsează, sub acțiunea gravitației, generând o stea neutronică, unul dintre cele mai interesante obiecte din univers.
Din ce este alcătuită o stea de neutroni?
Stelele de neutroni au o masă de circa două ori mai mare ca a Soarelui, însă o rază de doar circa 15-30 km. Sunt deci obiecte extrem de dense. O linguriță din materia stelei de neutroni ar cântări mai mult decât un munte.
În acele condiții extreme de densitate, încă nu știm care este compoziția unei astfel de stele; adică dacă în interiorul acesteia se găsesc doar neutroni (steaua fiind un nucleu imens compus din neutroni) sau se găsesc și altfel de particule, precum cele care conțin quarcurile stranii (strange).
Stelele neutronice pot avea câmpuri magnetice extrem de intense și, în acest caz, să emită unde radio. Dacă acestea sunt îndreptate spre noi, le vedem că un fel de faruri în univers – vorbim despre pulsari.
La asemenea densități extrem de mari ne-am aștepta că o stea de neutroni să aibă o suprafață extrem de uniformă. În realitate nu este așa; ar putea exista inclusiv „munți” pe stelele neutronice, dar înălțimea acestora ar fi mai mică de 1 mm, însă un efect măsurabil atât în frecvența pulsarilor, care poate varia datorată „cutremurelor” din interiorul stelei, cât și în contextul măsurării undele gravitaționale.
Munții de pe stelele de neutroni și undele gravitaționale
Munții de pe stelele de neutroni ar genera structuri neuniforme în structura stelei care, ținând cont și de câmpul gravitațional extrem de intens al unei asemenea tip de stea, ar duce, datorită rotație stelei, la emisia de unde gravitaționale.
Undele gravitaționale reprezintă deformări ale structurii spațiu-timpului explicate de teoria relativității generale a lui Einstein, care se propagă prin univers, ajungând inclusiv la noi. Caracteristicile acestor unde ne-ar da informații despre structura stelei și despre munții care se găsesc pe aceasta.
Într-un recent articol publicat deocamdată în arXiv autorii evaluează analogii între munții stelelor neutronice și suprafața unor corpuri…
