Согласно уточненной модели нейтронной звезды, неровности на ее поверхности способны вырастать до миллиметрового размера, после чего происходят их разрушения.
Нейтронные звезды являются самыми плотными объектами во Вселенной, уступая по этому показателю лишь черным дырам. Обладая массой, сопоставимой с солнечной, они способны иметь диаметр лишь в пару десятков километров — это «звезды размером с город». Благодаря такой плотности гравитационные поля нейтронных звезд невероятно сильны и даже экстремальны. Быстро вращаясь, они могут вовлекать за собой окружающие области пространства-времени — правда, для этого их форма должна быть хоть слегка несовершенна.
Действительно, под воздействием собственной гравитации нейтронная звезда должна обладать ровной сферической формой. Ее поверхность эластична и способна к деформациям, и на ней могут возникать «горы», больше напоминающие бугорки. Предполагается, что их высота способна достигать миллионных долей от радиуса сферы; для средней нейтронной звезды это максимум 10 сантиметров. Однако такая оценка оказалась сильным преувеличением. Новые расчеты, проведенные британскими астрофизиками, показали, что высота «гор» на нейтронных звезд составляет максимум миллиметр.
На встрече Фабиан Гиттинс (Fabian Gittins) и его соавторы из Саутгемптонского университета продемонстрировали полученные результаты National Astronomy Meeting 2021. Подробности работы изложены в статье, доступной в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.org. «В последние десятилетия исследователи стали интересоваться тем, какое максимальное возвышение могут иметь эти горы, прежде чем оболочка нейтронной звезды разрушится и потеряет способность их удерживать», — говорит Гиттинс.
Ранее проведенные расчеты основывались на предположении о том, что земная кора, обладающая упругими свойствами, подвергается равномерному и высокому механическому давлению, и разрыв может произойти в любой ее части. В настоящее время исследователи применили новую, разработана усовершенствованная модель нейтронной звезды, обеспечивающая более реалистичное описание взаимодействия жидких внутренних слоев, эластичной коры и тонкой атмосферы. Благодаря этому удалось точнее спрогнозировать поведение коры и появление разломов.
Исследования показали, что формирование этих объектов происходит значительно раньше, чем предполагалось ранее, и «горы» на нейтронных звездах поднимаются не более чем на миллиметр. Эти объекты обладают почти идеально ровной поверхностью и имеют сферическую форму.