LIGO מחפשת גלי כבידה שהופקו על ידי הרי ניוטרונים-כוכבים

לירחים של מערכת השמש כמו אירופה או אנצלדוס יש קרום דק מעל אוקיינוסים עמוקים בעוד שלכוכב הלכת מרקורי יש קרום דק מעל ליבה מתכתית גדולה. סדינים דקים עשויים להתקמט בדרכים אוניברסליות. לאירופה יש מאפיינים ליניאריים, ל-Enceladus יש 'פסי נמר', ולמרקורי יש צלקות אונות. לכוכבי ניוטרונים עשויים להיות תכונות מקבילות. על פי מחקר חדש, הרי כוכבי נויטרונים אלה יכולים לייצר תנודות ניתנות לזיהוי של מרחב וזמן הידועים כגלי כבידה.

התרשמות אמן מכוכב נויטרונים. קרדיט תמונה: Sci.News.

כוכבי ניוטרונים צפופים פי טריליון מעופרת, ומאפייני פני השטח שלהם אינם ידועים במידה רבה.

תאורטיקנים גרעיניים חקרו מנגנוני בניית הרים הפעילים בירחים ובכוכבי הלכת במערכת השמש שלנו.

חלק מהמנגנונים הללושסביר להניח שיש לכוכבי נויטרונים הרים.

הרים של כוכבי ניוטרונים יהיו הרבה יותר מאסיביים מכל אחד על פני כדור הארץ - כה מסיבי שכוח הכבידה רק מההרים הללו יכול לייצר גלי כבידה.

האינטרפרומטר לייזר מצפה גלי כבידה(LIGO) מחפש כעת את האותות הללו.

"גלים אלה חלשים עד כדי כך שניתן לזהות אותם רק בחיפושים מפורטים ורגישים מאוד, המכוונים בקפידה לתדרים חזויים ולמאפייני אותות אחרים", אמרו האסטרופיזיקאים הגרעיניים של אוניברסיטת אינדיאנה, חורחה מוראלס ופרופסור צ'ארלס הורוביץ.

"הגילויים הראשונים של גלי כבידה מתמשכים יפתחו חלון חדש על היקום ויספקו מידע ייחודי על כוכבי נויטרונים, העצמים הצפופים ביותר מחוץ לחורים שחורים."

"אותות אלה עשויים לספק גם מבחנים רגישים של חוקי הטבע הבסיסיים."

המחברים שקלו אנלוגיות בין הרי כוכבי נויטרונים לבין תכונות פני השטח של גופי מערכת השמש.

"גם לכוכבי נויטרונים וגם לירחים מסוימים כמו ירח צדק אירופה או ירח שבתאי אנקלדוס יש קרום דק מעל אוקיינוסים עמוקים, בעוד שלמרקורי יש קרום דק מעל ליבה מתכתית גדולה. סדינים דקים עלולים להתקמט בדרכים אוניברסליות", אמרו.

"לאירופה יש מאפיינים ליניאריים, לאנקלדוס יש פסים דמויי נמר, ולמרקורי יש מבנים מעוקלים דמויי מדרגות."

"לכוכבי ניוטרונים עם הרים עשויים להיות סוגים מקבילים של תכונות פני השטח שניתן לגלות על ידי צפייה באותות גלי כבידה מתמשכים."

"הליבה הפנימית הפנימית ביותר של כדור הארץ היא אנזוטרופית עם מודול גזירה שתלוי בכיוון."

"אם חומר קרום כוכב נויטרונים הוא גם אנזוטרופי, ייווצר עיוות דמוי הר, וגובהו יגדל ככל שהכוכב יסתובב מהר יותר."

"תכונה כזו של פני השטח יכולה להסביר את הספין המקסימלי שנצפה עבור כוכבי נויטרונים ועיוות מינימלי אפשרי של כוכבי נויטרונים פולטי רדיו הידועים כפולסרים של אלפית שנייה."

של הצוותנְיָרפורסם בכתב העתסקירה פיזית ד.

_____

JA Morales & CJ Horowitz. 2024. קרום כוכבי נויטרונים אניסוטרופי, הרים של מערכת השמש וגלי כבידה.פיזי. הכומר ד110, 044016; doi: 10.1103/PhysRevD.110.044016