Гравитационные волны и уравнение состояния вещества нейтронной звезды

1 июня 2018

Регистрация 16 октября 2017 г. детекторами LIGO/Virgo всплеска гравитационных волн GW170817, возникшего в результате слияния нейтронных звёзд, дала новые ограничения на приливную деформируемость нейтронных звёзд, участвующих в столкновении. Приливная деформируемость влияет на то, как объекты сближаются на последних стадиях перед слиянием. В результате, в случае слияния нейтронных звезд форма гравитационно-волнового сигнала несколько иная, чем при слиянии двух чёрных дыр. Исследуя приливную деформируемость, можно получить данные об уравнении состояния вещества нейтронной звезды. E. Annala (Хельсинский университет, Финляндия) и др. проанализировали сигнал GW170817 и вывели семейство уравнений состояния, согласующихся с формой сигнала GW170817 и с другими известными данными. Получено, что максимальный радиус R нейтронной звезды с массой 1,4M☉ не превышает 13,6 км. Другая группа учёных из Индианского университета и университета шт. Флорида (США) выполнила похожее исследование и получила ограничение R(1,4M☉) < 13,76 км, что согласуется с результатами первой группы. Свойства ядерной материи в недрах нейтронной звезды пока не удается точно рассчитать теоретически, поэтому данные по слиянию нейтронных звёзд важны для их прояснения. В частности, исследователи пытаются выяснить, имеется ли в недрах нейтронных звёзд так называемая кварковая материя.

Источники:
Phys. Rev. Lett. 120 172702 (2018), Phys. Rev. Lett. 120 172703 (2018)