Le stelle di neutroni hanno montagne alte meno di un millimetro

Rappresentazione artistica di una stella di neutroni.

Un team di astrofisici ha recentemente utilizzato nuovi modelli di stelle di neutroni per mappare le montagne - minuscole aree rialzate - sulle strutture altrimenti perfettamente sferiche delle stelle . Hanno scoperto che le maggiori deviazioni erano ancora straordinariamente piccole a causa dell'intensa attrazione gravitazionale, con un'altezza inferiore a un millimetro .

Le stelle di neutroni sono i nuclei morti di stelle un tempo enormi che sono collassate su se stesse . Sono gli oggetti più densi dell'Universo a parte i buchi neri. Sono chiamate stelle di neutroni perché la loro gravità è così intensa che gli elettroni nei loro atomi collassano nei protoni, formando neutroni. Sono così compatti da impacchettare una massa maggiore di quella del nostro Sole in una sfera non più ampia di una città.

La valutazione del team delle "montagne" su queste stelle di neutroni arriva in due documenti attualmente ospitati sul server di prestampa arXiv; insieme, i giornali valutano quanto possono essere grandi queste montagne. I risultati del team sono stati presentati oggi al National Astronomy Meeting della Royal Astronomical Society.

"Negli ultimi due decenni, c'è stato molto interesse nel capire quanto possano essere grandi queste montagne prima che la crosta della stella di neutroni si rompa e la montagna non possa più essere supportata", ha affermato Fabian Gittins, un astrofisico dell'Università di Southampton. e autore principale dei due articoli, in un comunicato stampa della Royal Astronomical Society .

Il lavoro precedente indicava che le montagne di stelle di neutroni potrebbero essere alte pochi centimetri, molte volte più grandi di quanto stimato dal recente team . I calcoli precedenti presumevano che la stella di neutroni avrebbe sostenuto protuberanze così grandi sulla sua superficie se fosse stata tesa fino ai suoi limiti, come Atlas che sorregge il mondo. Ma la recente modellazione ha scoperto che i calcoli precedenti sono comportamenti irrealistici da aspettarsi da una stella di neutroni.

La Nebulosa del Granchio, ripresa dal telescopio spaziale Hubble. Una stella di neutroni si trova nel cuore della struttura, che si è formata da una supernova.

"Negli ultimi due decenni, c'è stato molto interesse nel capire quanto possano essere grandi queste montagne prima che la crosta della stella di neutroni si rompa e la montagna non possa più essere supportata", spiega Gittins nel comunicato.

Il lavoro passato ha suggerito che le stelle di neutroni possono sostenere deviazioni da una sfera perfetta fino a poche parti su 1 milione, il che implica che le montagne potrebbero essere grandi fino a pochi centimetri . Questi calcoli presumevano che la stella di neutroni fosse tesa in modo tale che la crosta fosse vicina alla rottura in ogni punto. Tuttavia, i nuovi modelli indicano che tali condizioni sono improbabili.

“Una stella di neutroni ha un nucleo fluido e una crosta elastica e sopra di essa un sottile oceano fluido. Ogni regione è complicata, ma dimentichiamoci della stampa fine" , ha detto in una e-mail Nils Andersson, coautore di entrambi gli articoli e astrofisico presso l'Università di Southampton . “Quello che abbiamo fatto è costruire modelli che uniscano queste diverse regioni nel modo corretto. Questo ci permette di dire quando e dove si rompe per la prima volta la crosta elastica. I modelli precedenti hanno ipotizzato che lo sforzo sia massimo in tutti i punti contemporaneamente e questo porta a (pensiamo) montagne stimate un po' troppo grandi".

Questi rendimenti crostali significherebbero che l'energia dalla montagna verrebbe rilasciata in un'area più ampia della stella, ha detto Andersson. Sebbene basati su modelli al computer, gli spostamenti della crosta "non sarebbero abbastanza drammatici da far collassare la stella, tuttavia, perché la regione della crosta coinvolge materia a densità piuttosto bassa", ha detto Andersson.

Rimangono domande intriganti. C'è la possibilità, ha detto Andersson, che dopo una prima rottura della crosta, si possano formare montagne più grandi di quelle modellate dal team a causa del flusso di materia attraverso la superficie della stella . Ma anche quelle montagne sarebbero molto più piccole di un cumulo di talpe, compresso dall'immensa gravità delle stelle.

Altro: gli astrofisici rilevano la fusione di buchi neri e stelle di neutroni, questa volta per certo

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