Желтым: горы на магнитных полюсах нейтронной звезды (вторая, находящаяся на дальнем полюсе, практически скрыта от глаз). Синим: силовые линии магнитного поля. Изображение исследователей.

Астрономы предсказали гравитационные волны от гор на нейтронных звездах

Гравитационные волны – возмущения гравитационного поля, распространяющиеся со скоростью света – должны, согласно общей теории относительности, порождаться массами, движущимися с ускорением. Получено много косвенных подтверждений существования гравитационных волн, однако из-за низкой интенсивности и слабого взаимодействия с веществом они ни разу не были обнаружены экспериментально.

По современным теориям, некоторые космические объекты и события способны порождать настолько мощные гравитационные волны, что их можно зафиксировать на Земле. К таким источникам относятся, например, взрывы сверхновых, столкновения нейтронных звезд, черных дыр и белых карликов.

Нейтронные звезды – маленькие (диаметром 20-30 километров) объекты, масса которых может превышать массу Солнца в два-три раза. Плотность их материи, состоящей из нейтронов, приближается к плотности атомного ядра. За счет сильного гравитационного поля и высокой скорости вращения нейтронные звезды могли бы создавать гравитационные волны и сами по себе, однако для этого необходимо, чтобы их поверхность содержала какие-нибудь неоднородности. Любые неоднородности между тем должны быть расплющены чудовищной гравитацией звезды.

С помощью компьютерного моделирования австралийские астрономы показали, что неоднородности, возникающие на поверхности нейтронной звезды, когда та притягивает материю с обычной звезды-компаньона, могут оказаться устойчивы. За счет воздействия сильного магнитного поля нейтронной звезды на ее магнитных полюсах могут образоваться горы, способные противостоять гравитации. Высота таких гор составит от 10 сантиметров до одного метра (для нейтронной звезды это уже немало), горизонтальная протяженность – до трех километров, а масса одной горы может достигать массы Сатурна.

Магнитные полюса нейтронной звезды часто не совпадают с ее полюсами вращения. В этом случае горы при вращении звезды будут "описывать круги" и, за счет заметной массы, порождать гравитационные волны. Такие волны слабее волн, порождаемых катастрофическими событиями, но, в отличие от них, имеют постоянный источник, что упрощает задачу их поиска.

Ссылки по теме
- 'Mountains' on stars could trigger gravitational waves - New Scientist, 31.03.08
- Three-dimensional stability of magnetically confined mountains on accreting neutron stars - arXiv, 22.02.08
- Нейтронная звезда оказалась магнитным оборотнем - Lenta.ru, 22.02.2008
- Обнаружен рекордно древний короткий гамма-всплеск - Lenta.ru, 09.01.2008
- Астрономы измерили нейтронные звезды - Lenta.ru, 28.08.2007
- Обнаружена ближайшая нейтронная звезда - Lenta.ru, 20.08.2007
- Гравитационные волны ищут в Ганновере - Lenta.ru, 28.06.2006
- Черные дыры столкнули внутри суперкомпьютера - Lenta.ru, 19.04.2006

Сайты по теме
- School of Physics: The University of Melbourne
- Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory