Структура коры нейтронных звёзд может быть близка металлическим сплавам
Структура коры нейтронных звёзд может быть близка металлическим сплавам
...В этом случае её свойства заметно отличаются от того, что ранее предполагали астрофизики, и это способно объяснить ряд аномалий в поведении объектов такого рода.

Дмитрий Кобяков из Университета Умео (Швеция) и Крис Петик (Chris Pethick), представляющий Институт Нильса Бора (Дания), утверждают, что наше представление о строении нейтронных звёзд сильно расходится с реальностью, и именно этим объясняются наблюдаемые астрономами «странности» в их поведении.

Нейтронные звёзды при радиусе в 11–12 км имеют кору, предположительно, в 1–2 км толщиной. Кора ведёт себя совсем не так, как звезда в целом, вплоть до возможного вращения в направлении, противоположном перемещениям ядра. Считается, что кора состоит из протонов и нейтронов, образующих чрезвычайно богатые нейтронами ядра атомов, в то время как электроны формируют остаточный фоновый заряд. В то же время вне ядра остаётся некоторое количество нейтронов, кои, как до сих считалось, имеют весьма малое влияние на поведение коры в целом, а ядра атомов самоупорядочиваются в структуры, соответствующие объёмно-центрированной решётке Браве — той, которую предпочитают многие металлические сплавы.

Кора нейтронных звёзд оказалась сложнее, чем представлялось. (Иллюстрация NASA / Dana Berry.)
Кора нейтронных звёзд оказалась сложнее, чем представлялось. (Иллюстрация NASA / Dana Berry.)

Согласно исследователям, такая кора нейтронной звезды, которая по плотности превышает определённый рубеж, больше не может удерживать нейтроны в составе ядер, и те начинают «вытекать». Чтобы это случилось, плотность коры должна достичь очень высоких значений — порядка одной тысячной от плотности атомного ядра. И тогда утечка нейтронов и образование значительных количеств свободных нейтронов приведёт к тому, что кристаллы в коре более не смогут пребывать в объёмно-центрированной решётке Бравэ. Вместо этого будет образовываться кубическая решётка, где на структурную единицу приходятся два атома.

Таким образом, кора станет аналогом двухкомпонентного сплава, в котором нейтроны и ядра будут играть роль двух разных видов атомов. Сходная эволюция, подчёркивают ученые, происходит со структурой железа, когда из него делают нержавеющую сталь.

Эта аналогия очень важна для коры нейтронных звёзд. В таком состоянии она должна иметь очень большой набор возможных структурных фаз, а это значит, что свойства коры, включая, скажем, механические, сильно отличаются от тех, что ожидались от них ранее. Между тем именно кора определяет целый ряд черт нейтронной звезды: некоторые особенности энергичных гамма-всплесков нередко связывают с частичным разрушением коры под высокими механическими нагрузками.

Более того, важны не только механические свойства: кора играет главную роль в переносе энергии от внутренностей звезды в космос, обеспечивая охлаждение нейтронной звезды и постепенное изменение характеристик всех объектов такого рода. Быть может, новое открытие позволит наконец-то внести ясность и в природу глитчей — странных событий, при которых скорость вращения нейтронной звезды внезапно резко возрастает, хотя, по идее, должна только медленно уменьшаться.

Опять-таки некоторые астрофизики полагают, что глитчи могут быть связаны с разломами коры нейтронных звёзд.

Наконец, механические свойства коры напрямую связаны с возможностью образования «возвышенностей» (скорее всего, низких в силу кошмарной гравитации) на поверхностности нейтронной звезды — гипотетических (пока) образований, существование которых может привести к генерации нейтронной звездой гравитационных волн, в том числе таких, которые удастся обнаружить вводимыми в строй детекторами гравитационных волн.Источник: Physicsworld.Com
Опубликовано 30 марта 2014 | Прочтений 1651

Комментарии
Периодические издания






Информационная рассылка:

Рассылка The X-Files ... все тайны эпохи человечества



Электронный журнал:

THE X-FILES...
Все тайны эпохи человечества