Onderzoekers van de Goethe-Universiteit Frankfurt voerden een grootschalige simulatie van de vergelijkingen uit
In zijn studie, gepubliceerd in TheAstrophysical Journal Letters hebben wetenschappers meer dan een miljoen verschillende toestandsvergelijkingen voor neutronensterren ontwikkeld. Ze komen allemaal enerzijds overeen met de wetten van de theoretische kernfysica en anderzijds met astronomische waarnemingen.
Bij het evalueren van de toestandsvergelijkingen, vooral de snelheidvoortplanting van geluid in dergelijke objecten, hebben wetenschappers een onverwachte ontdekking gedaan. "Lichte" neutronensterren, waarvan de massa niet groter is dan 1,7 zon, hebben een zachte mantel en een harde kern, terwijl de interne structuur van zwaardere sterren een omgekeerde structuur heeft. Bovendien is de diameter van dergelijke ruimtevoorwerpen, ongeacht de massa, niet groter dan 12 km.
Artistieke illustratie van sterren die op pralines lijken. Afbeelding: P. Kiefer/L. Rezzolla, Goethe Universiteit Frankfurt
De onderzoekers merken op dat neutronensterrendoet denken aan chocoladepralines: lichte sterren zijn als hazelnoten omgeven door zachte chocolade, terwijl zware sterren meer kunnen worden beschouwd als snoepjes waarvan de harde laag een zachte vulling bevat. De resultaten van de studie zullen het mogelijk maken om de stralen en maximale massa's van neutronensterren te voorspellen, en om te bepalen hoe ze zullen worden vervormd in binaire systemen.
Ondanks een aanzienlijk aantal opmerkingen overneutronensterren, hoewel er heel weinig bekend is, noteren de auteurs van de studie. Dergelijke ruimtevoorwerpen worden gevormd na de dood van een ster: de massa van onze zon of zelfs meer wordt samengeperst tot een bol met een diameter van een grote stad. Dergelijke ultracompacte omstandigheden zijn moeilijk na te bootsen in een laboratorium op aarde, en daarom blijft het modelleren van extreme omstandigheden in neutronensterren een grote uitdaging.
Daarom zijn er veel modellen waarinverschillende eigenschappen, van dichtheid tot temperatuur, worden beschreven met behulp van toestandsvergelijkingen. Ze modelleren de structuur van neutronensterren van het oppervlak tot de binnenste kern.
Lees verder:
De belangrijkste theorie over de oorsprong van de mens werd weerlegd: waar kwamen we vandaan?
Er leven nu 8 miljard mensen op aarde: bedreigt overbevolking de planeet?
NASA's nieuwe theorie: we zijn geen buitenaardse beschavingen tegengekomen omdat ze allemaal stierven
Op de omslag: een artistieke illustratie van een neutronenster. Afbeelding: NASA