Crazy-Dichte Neutronensterne enthüllen ihre Geheimnisse

Wissenschaftler haben entdeckt, die einen neuen Schlüssel für das Verständnis der seltsamen wirken Neutronensterne – Objekte so dicht packen sie die Masse von mehreren Sonnen in einen Raum kleiner als eine Stadt.

Es stellt sich heraus dort ist eine universelle Beziehung verbindet ein Trio von Eigenschaften in Bezug auf wie schnell die Sterne Spins und formstabil wie leicht verformt. Diese Beziehung könnte dazu beitragen, dass die Astronomen verstehen die Physik in Neutronensternen Kerne, und diese Sterne von ihren noch seltsamer Vettern, Quark-Sterne unterscheiden.

Neutronensterne entstehen, wenn massereiche Sterne für die Kernfusion Benzin und kollabieren. Sie vertreiben ihre äußeren Schichten und ihre Kerne fallen nach innen unter den Zug der Schwerkraft, Dichter und Dichter zu werden. Schließlich ist der Druck so groß, dass Atome auch ihre Struktur beibehalten können, und sie zusammenbrechen. Protonen und Elektronen verschmelzen im Wesentlichen, Herstellung von Neutronen sowie leichte Teilchen namens Neutrinos. Das Endergebnis ist ein Stern, dessen Masse 90percent Neutronen ist. [Grafik: im Inneren eines Neutronensterns]

Quark-Sterne sind bizarre theoretisierten Objekte, sogar Dichter als Neutronensterne, wo auch Neutronen nicht überleben und sie in ihre konstituierenden Quarks einzuschmelzen.

"Quark-Sterne noch nicht beobachtet worden", sagte Nicolas Yunes, ein Physiker an der Montana State University, Co-die neue Studie mit seinem Montana State Kollegen Kent Yagi Autor. Ihr Papier wurde online veröffentlicht heute (Juli 25) in der Fachzeitschrift Science.

Ein Teil des Problems ist, dass Wissenschaftler nicht endgültig, dem Unterschied zwischen Neutronensterne und Quark Sterne aus aktuellen Beobachtungen sagen, so dass einige der bekannten Neutronensterne möglicherweise tatsächlich Quark Sterne. Jedoch konnte die neue Beziehung von Yagi und Yunes gefunden helfen die beiden Super-dichten Körper zu unterscheiden.

Die Forscher entdeckten, dass für alle Neutronensterne gibt es eine Beziehung zwischen den drei Größen: eine star'smoment der Trägheit, die festlegt, wie schnell es drehen kann, und seine Liebe Anzahl und Quadrupolemoment, die widerspiegeln, wie leicht verformt sich der Stern-Form. Die neu gewonnene Beziehung bedeutet, dass wenn man diese Mengen gemessen werden kann, die anderen abgeleitet werden können.

Obwohl Wissenschaftler zuvor verstanden, dass diese Eigenschaften verbunden waren, wusste sie nicht, dass eine standard Beziehung zutraf. Es stellt sich heraus, ähnlich wie eine Beziehung für schwarze Löcher, die noch dichter als Neutronen- und Quark Sterne sind bekannt.

"Denn Schwarze Löcher es ist eine bekannte eindeutige Beziehung, aber das machte Sinn, denn Schwarze Löcher nicht interne Struktur haben," sagte Yunes SPACE.com. "Wir alle erwarten, dass das wahr wäre, haben Sie Objekte, die Struktur verfügen."

Verständnis dieser Beziehung für Neutronensterne könnte auch helfen, Wissenschaftler, die allgemeine Relativitätstheorie und die Gesetze der Physik in einem starken Gravitationsfeld zu studieren.

"Da ein Neutronenstern ist sehr kompakt, es bietet uns eine schöne Testumgebung Gravitationstheorie in dem starken Feld Regime Sonde," sagte Yagi SPACE.com per e-Mail. Zuvor, Unsicherheiten über die interne Struktur von Neutron Starsprevented Forscher, solche Tests durchzuführen, fügte er hinzu.

"Aber da unsere universellen Beziehungen nicht auf die interne Struktur der Neutronenstern angewiesen sind, eine kann allgemeine Relativitätstheorie Tests durchführen ohne Beeinträchtigung durch die Unwissenheit der internen Struktur," Yagi sagte.

Diese Geschichte wurde von zur Verfügung gestellt SPACE.com, eine Schwester-site zu LiveScience. Folgen Sie Clara Moskowitz auf Twitter und Google + . Folgen Sie uns @Spacedotcom, Facebook und Google +.