Сложнее, чем предполагалось. Тайны слияния нейтронных звезд удалось раскрыть ученым
Исследование, проведенное специалистами из Университета Иллинойса и Университета Валенсии, выявило, что магнитные поля способны значительно искажать информацию, получаемую от гравитационных волн, возникающих при столкновении нейтронных звезд. Это затрудняет расшифровку поведения материи в условиях экстремальной плотности, что является одной из ключевых задач современной астрофизики.
Мощные выбросы гравитационных волн сопровождают слияния нейтронных звезд, которые образуются из остатков сверхмассивных светил. Эти волны хранят информацию о физическом состоянии вещества внутри звезд и, по надеждам ученых, могут пролить свет на уравнение состояния — теоретическую модель, описывающую поведение вещества с высокой плотностью.
Однако большинство предшествующих моделей не учитывали влияние магнитных полей. В новом исследовании группа под руководством доктора Антониоса Цокароса впервые продемонстрировала, что магнитные поля сами по себе способны вызвать смещение частот колебаний остатков слияния. Это смещение может скрывать другие существенные физические явления.
В ходе работы ученые выполнили ряд высокоточных симуляций, используя различные конфигурации магнитных полей, массу звезд, а также различные модели уравнений состояния. Они установили, что в процессе слияния магнитное поле усиливается в десятки миллиардов раз по сравнению с условиями, созданными на Земле, что приводит к увеличению частот гравитационных волн.
«Наши результаты подчеркивают, что любые попытки интерпретации гравитационных волн без учета влияния магнитных полей могут привести к неверным выводам о внутреннем строении нейтронных звезд», — отметил профессор Мильтон Руис.
Данное открытие приобретает особое значение в связи с предстоящим запуском новых детекторов гравитационных волн, таких как Cosmic Explorer и телескоп Эйнштейна. Они смогут регистрировать высокочастотные сигналы, которые недоступны современным обсерваториям, и, как надеется команда, помогут более глубоко изучить загадочный мир сверхплотной материи.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters (PRL).
Изображение: phys.org