Неутронните звезди са едни от най-плътните обекти във Вселената. Тяхната кора е много по-здрава от всички материали на Земята и една лъжица от тази материя е по-тежка от планина. Като става дума за планини, ако те съществуват на неутронните звезди, някои учени предполагат, че може да са високи само няколко милиметра. Нов труд показва, че ако на повърхността има такива деформации, то бихме могли да ги открием с обсерваториите за гравитационни вълни.

Всяко нещо с маса, което се движи, генерира гравитационни вълни - малки вибрации в пространство-времето. Само най-екстремните обекти във Вселената обаче излъчват вълни с честота, която сегашните обсерватории могат да уловят. Ето защо всички открити досега вълни са от сблъсъци между черни дупки или неутронни звезди.

Тези събития наподобяват хвърляне на камъче в езеро, но вибрации има през цялото време. Някои от тях може да се окажат в гравитационния вълнови фон, но ефектът от малките деформации на неутронните звезди в нашата галактика може да бъде засечен като непрекъснати сигнали на гравитационни вълни от сегашните ни детектори: двата LIGO, Virgo и Kagra.

„Постоянно търсим гравитационни вълни от такива звезди. Сегашните детектори са чувствителни, в най-добрите случаи, към планини, които са 1000 пъти по-малки от максималната планина, която кората може да поддържа. За съжаление, не знаем размера на планините на [неутронните звезди]“, пишат авторите в новото изследване.

Това е решаващ фактор. Неутронните звезди са обекти, останали след свръхнова на масивна (но не прекалено) звезда. Материята в тези обекти изпитва сили на пределите на физиката и не е напълно ясно как точно се държи. Някои хипотези предполагат, че материята е подредена в структури, известни като ядрена паста. Може би те могат да се наместят по начин, който да създаде деформация на повърхността, при което тези планини биха отпечатали определен сигнал върху гравитационните вълни.

Екипът оприличава тази възможност на различни светове в Слънчевата система. Европа и Енцелад имат твърда ледена кора и дълбок воден океан. Повърхността е набръчкана от движението на водата под нея. На Енцелад тези особености са известни като тигрови ивици, докато на Европа са кръстосани линии.

Но не е необходимо да има течна вътрешност. Меркурий разполага с тънка кора и голямо метално ядро, а най-малката планета също има особени черти по повърхността си: извити стъпаловидни структури. Ако кората на неутронните звезди не е еднаква във всички посоки, това също може да доведе до образуването на структури, които бихме могли да наречем планини.

Откриването им би трябвало да е възможно, но хората, работещи с детекторите на гравитационни вълни, трябва да знаят какво търсят. Тези инструменти могат да виждат отклонения, по-малки от диаметъра на атом, на разстояние няколко километра - те са изключително чувствителни. Толкова чувствителни, че земетресенията, морските вълни и т.н. създават шум. Ключово е да се знае какво да се търси. Настоящият научен труд може да представлява важна стъпка в откриването на тези непрекъснати гравитационни вълни.

Изследването е публикувано в списание Physical Review D.

Източник: IFLScience