Cât de mare este o stea de neutroni? Estimarile anterioare au variat de la 8 la 16 km. Astrofizica de la Universitatea din Frankfurt. Goethe a definit indicatori cu o precizie de 1,5 km. Pentru aceasta, au folosit o abordare statistică complexă bazată pe date de măsurare a undelor gravitaționale.
Stelele neutroni sunt cele mai dese obiecte din Univers, a căror masă depășește mărimea solară, dar mărimea ei este compactată într-o sferă al cărei diametru converge cu parametrii orașului Frankfurt. Dar aceasta este doar o estimare brută. De mai mult de 40 de ani, determinarea dimensiunii stelelor neutronice a rămas inexactă.
O contribuție importantă la rezolvarea puzzle-ului a fost realizată prin detectarea undelor gravitaționale de la fuziunea stelelor neutronice (GW170817). Aceste date au fost folosite pentru a determina masa maximă a stelelor neutronice înainte de a se prăbuși în găuri negre. Apoi sa dovedit a stabili restricții mai stricte cu privire la dimensiunea stelelor neutronice.
Gama de dimensiuni a unei stele neutronice tipice comparativ cu orașul Frankfurt
Ecuația de stare care descrie materia din interiorul stelelor neutronice nu este cunoscută. Prin urmare, fizicienii au decis să aleagă metode statistice pentru determinarea parametrilor stelelor neutronice în limite înguste. Pentru a stabili valorile, a trebuit să calculam mai mult de 2 miliarde de modele teoretice ale stelelor neutronice, rezolvând ecuația lui Einstein, care descrie echilibrul stelelor relativiste. Apoi, acest set de date a fost combinat cu constrângerile valului gravitațional din GW170817. Ca rezultat, raza unei stele neutre tipice ajunge la 12-13,5 km. De asemenea, este important să se ia în considerare o nuanță. Este posibil ca, la densitățile superluminale, materia să-și schimbe brusc proprietățile și suferă o "tranziție de fază". Se aseamănă cu efectul apei, care îngheață și devine solidă. În acest caz, materia din cea de-a doua stea neutronică devine un quark, deci steaua va avea aceeași masă, dar va fi mai compactă.
Dar astfel de stele gemene rămân în continuare statistice rare și nu pot fi grav deformate în timpul unei fuziuni. Această ieșire vă permite să excludeți obiecte potențial compacte. Viitoarele observații gravitaționale vor arăta dacă stelele neutronice au gemeni exotici.
