中子星可能具有影響其旋轉速度的山狀結構產生時空漣漪
中子星可能具有影響其旋轉速度的山狀結構,並能發射連續的引力波,可被LIGO觀測到。 透過研究衛星和行星上類似的表面特徵,科學家可以預測和搜尋這些訊號,從而對宇宙中密度最大的天體及其運作規律有新的認識。
中子星是恆星坍縮後的殘餘物,密度極高–大約是鉛密度的一兆倍。 儘管它們非常重要,但人們對其表面特徵卻知之甚少。 研究人員借鏡在太陽系衛星和行星上觀察到的造山機制,認為中子星也可能有”山”。
這些山的質量遠遠超過地球上的任何一座山,會產生巨大的引力,能夠在時空結構中產生微小的漣漪。 這些漣漪被稱為重力波,雷射干涉儀重力波天文台(LIGO)正在尋找這些重力波。
快速旋轉的中子星上的山脈產生的引力會在時空中產生漣漪,即重力波。 雷射干涉引力波天文台(LIGO)正在搜尋這種波。 資料來源:查爾斯-霍洛維茨
對這些中子星山的研究在尋找連續重力波的過程中起著關鍵作用,因為重力波很微弱,需要高靈敏度和精確校準的探測方法。 首次探測到這些重力波不僅能讓我們對中子星的結構和行為有突破性的了解–中子星是宇宙中密度最大的天體之一,僅次於黑洞,而且還能為檢驗基本物理定律提供一種新方法。 這些發現可能會重塑我們對宇宙及其支配力量的認識。
旋轉中子星的山脈或非軸對稱變形能有效輻射重力波。 印第安納大學的核子理論家考慮了中子星山脈與太陽系天體表面特徵之間的類比。 中子星和某些衛星,如木星的衛星木衛二或土星的衛星土衛二,都有覆蓋在深海上的薄殼,而水星則有覆蓋在大型金屬內核上的薄殼。 薄層可能會以普遍的方式起皺。 木衛二有線狀特徵,土衛二有虎紋狀條紋,水星則有彎曲的階梯狀結構。
有山的中子星可能也有類似的表面特徵,可以透過觀測連續重力波訊號來發現。 地球最內層的內核是各向異性的,其剪切模量取決於方向。 如果中子星外殼材料也是各向異性的,那麼就會產生類似山峰的變形,其高度會隨著中子星旋轉速度的加速而增加。 這種表面特徵可以解釋在中子星上觀測到的最大自旋,以及被稱為毫秒脈衝星的射電中子星可能出現的最小變形。
編譯自/ ScitechDaily