Размеры нейтронных звезд оказались больше, чем считалось

Исследователи из Университета штата Флорида и других организаций США измерили оболочку ядра, сравнив ее с размером нейтронной звезды. Ученым пришлось пересмотреть теории относительно общего размера нейтронных звезд. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Physical Review Letters.

Авторы исследования утверждают, что оболочка ядра коррелирует с размером нейтронной звезды. Таким образом, радиус средней нейтронной звезды может доходить до 14,2 километра.

Более ранние эксперименты с нейтронной оболочкой указывали на то, что радиус нейтронных звезд не превышает 12 километров.

Чтобы определить размеры нейтронных звезд, ученые проводят эксперименты с материей, обогащенной нейтронами, а именно с изотопом свинца-208. В ядре такого изотопа свинца нейтронов больше, чем протонов. Поэтому они скапливаются на поверхности ядра, формируя тонкую оболочку. В ядре свинца-208 нейтронов на 44 больше, чем протонов, поэтому его нейтронная оболочка хорошо заметна и подходит для экспериментов.

Измерив толщину нейтронной оболочки ядра, можно вычислить важный параметр уравнения состояния ядерного вещества – энергию симметрии. Значение энергии симметрии, в свою очередь, влияет на свойства ядерных систем, таких как нейтронные звезды.

Таким образом, толщина оболочки ядра атома свинца-208 составляет около 0,28 фемтометра (единица длины в системе СИ, равная 10−15 метров –прим. ред.), что больше, чем предполагалось ранее. Энергия симметрии в таком случае равна 106±37 мегаэлектронвольт.

Когда массивная звезда умирает, сначала происходит взрыв сверхновой. Затем то, что остается, превращается либо в черную дыру, либо в нейтронную звезду.

Нейтронная звезда – самое плотное небесное тело, которое могут наблюдать астрономы, с массой, примерно в 1,4 раза превышающей массу Солнца. Однако об этих впечатляющих объектах до сих пор мало что известно.

Фото: pixabay.com