Stelele neutronice sunt stele pe moarte care par a fi „în afara listelor” în aproape toate categoriile. De asemenea, se rotește depășind rapid, de aproximativ 700 de ori pe secundă. Și conform unui nou studiu, stelele cu neutroni au o altă calitate aproape super-erou: calitatea suprafeței exterioare a acestor stele prăbușite este probabil de 10 miliarde de ori mai puternică decât oțelul sau oricare dintre cele mai puternice aliaje ale Pământului.
Stelele neutronice sunt stele masive care prezintă o gravitate extremă. S-au prăbușit spre interior odată ce nucleele lor au încetat fuziunea nucleară și producerea de energie. Singurele lucruri mai dense sunt găurile negre.
Oamenii de știință doresc să înțeleagă structura stelelor de neutroni, în parte, deoarece neregulile de suprafață sau munții, în scoarță ar putea radia unde gravitaționale și, la rândul lor, pot crea ondulări în spațiu-timp. Înțelegerea cât de înalt ar putea deveni un munte înainte de a se prăbuși de gravitatea stelei neutronice sau a estima încordarea crustei crustei, are și implicații pentru o mai bună înțelegere a cutremurelor de stele sau a flacarilor gigantului magnetar.
Charles Horowitz, profesor la Universitatea Indiana, a efectuat mai multe simulări de calcul dinamice moleculare pe scară largă și a stabilit că crusta stelelor neutronice este extrem de puternică.
„Am modelat o mică regiune a scoarței de stele cu neutroni, urmând mișcările individuale de până la 12 milioane de particule”, a spus Horowitz despre lucrările derulate prin intermediul Centrului Teoretic Nuclear al UI din cadrul Biroului Vice-Provost pentru Cercetare. „Am calculat apoi modul în care crusta se deformează și, în cele din urmă, se rupe sub greutatea extremă a unui munte cu stele neutronice.”
Realizate pe un grup mare de calculatoare de la Laboratorul Național Los Alamos și bazate pe versiuni mai mici create pe hardware-ul cu calcul special pentru dinamică moleculară la IU, simulările au identificat o crustă de stele cu neutroni care depășea cu mult rezistența oricărui material cunoscut pe Pământ.
Crusta ar putea fi atât de puternică încât să poată genera valuri gravitaționale care nu numai că ar putea limita perioadele de rotire ale unor stele, dar care ar putea fi detectate și de telescoape de înaltă rezoluție numite interferometre, a fost găsită modelarea.
„Mărimea maximă posibilă a acestor munți depinde de tulpina de rupere a scoarței de stele cu neutroni”, a spus Horowitz. „Tulpina mare de rupere pe care o găsim ar trebui să sprijine munții pe stele neutronice cu rotire rapidă suficient de mari pentru a radia în mod eficient undele gravitaționale.”
Din cauza presiunii intense întâlnite pe stelele neutronice, defectele structurale și impuritățile care slăbesc lucrurile precum rocile și oțelul sunt mai puțin susceptibile să încordeze cristalele care se formează în timpul nucleosintezei care se formează crustă de stele cu neutroni. Strânsă împreună de forța gravitațională, crusta poate rezista la o încordare de rupere de 10 miliarde de ori mai mare decât presiunea pe care ar fi nevoie pentru a prinde oțelul.
Cercetarea va apărea vineri (8 mai) în Physical Review Letters.
Vedeți o versiune online a lucrării de cercetare a lui Horowitz, „Tulpina de rupere a crustei stelelor neutronice și a undelor gravitaționale.”
Sursa: EurekAlert
