探秘直径10公里中子星 最高山峰不足一毫米

中子星的艺术假想图。

7月19日在2021年英国国家天文学会议(National Astronomy Meeting2021)上展示的一份研究,探讨了高密度天体——中子星上最高的山峰会有多高的问题。

中子星是恒星死亡后的残骸,是宇宙中已知的密度最高的天体之一。它们的质量可以达到太阳那么大,可是直径只有10公里左右。由于极高的密度,导致中子星的引力达到地球的几十亿倍。

科学家构建的模型显示,这样大的引力把一切物质紧密地压缩在一起,形成的球体将是一个近乎完美的球形。然而,科学家认为中子星的表面仍然会存在一些细微的凸出物,就像地球表面会有凸出的山峰一样,估计它们的高度只有地球上山峰高度的几十亿分之一。

这份研究的主要作者之一英国南安普敦大学(University of Southampton)的博士生吉廷斯(Fabian Gittins)用电脑建造了一个中子星的模型,研究上面山峰最高可能达到的高度。

他们的研究显示,中子星上最高的凸起不会超过几分之一毫米——只有以前研究得到的估计值的百分之一。

吉廷斯说:“在过去二十年来,同行对中子星上山峰的高度极限很有兴趣,超过一定的高度,中子星的地壳将支持不住山峰而破裂。”

以前的研究认为,中子星是个近乎完美的球形,上面的凸起不会超过几厘米的高度。

吉廷斯还提到:“这份研究的结果表明,中子星接近完美球形的程度简直到了难以置信的地步。同时也意味着,要观测来自由中子星自转所产生的引力波也比以前认为的更加困难。”

科学家认为,由于中子星的引力很大,即使上面的凸出物非常细微,其自转的过程中都会在时空中产生引力波的涟漪。

目前为止,科学家还未接收到任何由中子星自转产生的引力波。研究人员估计,随着现有引力波探测器不断提升其敏感度,比如美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和意大利的室女座干涉仪(Virgo interferometer),将来它们就会获得探秘这类中子星的重要线索。◇#

探秘直径10公里中子星 最高山峰不足一毫米

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