Физики уточняют оценку размера нейтронной звезды

Насколько велика нейтронная звезда? Согласно предыдущим оценкам, ее диаметр составляет от 8 до 16 километров. В новой научной работе астрофизики смогли определить размер нейтронной звезды в интервале не более 1,5 километра, используя статистический подход на основе данных, собранных при помощи гравитационно-волновых обсерваторий.

Нейтронные звезды являются самыми плотными объектами Вселенной – их масса превышает массу Солнца, однако вся эта масса сосредоточена в пределах компактной сферы, размер которой сравним с размером Франкфурта, пояснили авторы работы. Однако это лишь грубая оценка размера нейтронной звезды. В течение более чем 40 лет физики-ядерщики пытаются выяснить размер нейтронной звезды, поскольку это даст важную информацию о фундаментальных параметрах поведения материи при плотностях, близких к плотности ядра атома.

Поведение материи при обычных плотностях описывается уравнением состояния, однако для нейтронной звезды уравнение состояния остается до сих пор неизвестно физикам. В своей новой работе ученые пошли другим путем: они использовали статистические методы для определения размера нейтронной звезды в узких пределах. Для того чтобы установить эти новые пределы, они провели расчет более чем двух миллиардов теоретических моделей нейтронных звезд, решая уравнения Эйнштейна, описывающие равновесие этих релятивистских звезд, и объединили этот крупный набор данных с результатами измерений, выполненных при наблюдениях события GW170817 при помощи гравитационно-волновых обсерваторий. Согласно результатам, полученным командой, уточненный размер нейтронной звезды составляет от 12 до 13,5 километра.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters; главный автор Элиас Р. Мост (Elias R. Most).

Источник