Диаграмма в искусственных цветах, показывающая плотность массы в экваториальной (внизу) и меридиональной, или «южной» (вверху) плоскостях остатка нейтронной звезды примерно через 100 миллисекунд после слияния. Фото предоставлено: Дэвид Радис
После столкновения нейтронных звезд появляется новый небесный объект, так называемый остаток, окутанный тайной. Ученые до сих пор разгадывают его тайны, в том числе вопрос о том, превратится ли он в черную дыру и как быстро это может произойти.
Ученые из Университета штата Пенсильвания использовали суперкомпьютерное моделирование с учетом гидродинамики общерелятивистского нейтринного излучения, чтобы исследовать внутреннюю структуру этих остатков сливающихся нейтронных звезд. Они также исследовали, как остаток охлаждается за счет испускания нейтрино.
Наблюдая за слиянием нейтронных звезд в космосе, ученые получают представление о поведении ядерной материи в экстремальных условиях, которые невозможно воспроизвести на Земле.
Ядерная материя — это гипотетическая субстанция, состоящая из протонов и нейтронов, удерживаемых вместе сильной силой. Особый интерес у ученых вызывает вопрос о том, может ли давление сильного взаимодействия предотвратить образование черных дыр.
Для исследования, опубликованного в Astrophysical Journal, ученые использовали вычислительные ресурсы Национального научно-исследовательского вычислительного центра энергетических исследований Министерства энергетики, Вычислительного центра Лейбница в Германии и Института вычислений и науки о данных Пенсильванского государственного университета.
Исследователи обнаружили, что остатки сливающихся нейтронных звезд состоят из центрального объекта, на долю которого приходится большая часть массы системы, и окруженного кольцом горячей, быстро вращающейся материи, содержащей небольшую долю массы, но большую часть угловой массы. импульс владеет.
В отличие от большинства звезд, температура на поверхности внутреннего остатка выше, чем в его ядре. Поэтому не ожидается образования конвективных источников по мере остывания остатка за счет испускания нейтрино.
Это исследование является отправной точкой для выявления астрономических сигналов, которые могли бы помочь ответить на вопросы об образовании нейтронных звезд и черных дыр.
Информация от: Министерством энергетики США.
