太陽系的衛星,如木衛二或土衛二,在深海上有薄薄的地殼,而水星在大型金屬核心上有薄薄的地殼。薄床單可能會以普遍的方式起皺。木衛二具有線性特徵,土衛二具有“老虎條紋”,水星具有葉狀陡坡。中子星可能具有類似的特徵。根據新的研究,這些中子星山可以產生可偵測到的空間和時間振盪,即重力波。
中子星的密度比鉛大一兆倍,而且它們的表面特徵在很大程度上是未知的。
核子理論家探索了太陽系衛星和行星上活躍的造山機制。
其中一些機制中子星可能有山脈。
中子星山脈將比地球上的任何山脈都要大得多,以至於僅來自這些山脈的重力就可以產生重力波。
這雷射干涉儀重力波天文台(LIGO)現在正在尋找這些訊號。
印第安納大學核天體物理學家豪爾赫·莫拉萊斯(Jorge Morales)和查爾斯·霍洛維茨(Charles Horowitz)教授說:「這些波非常微弱,只能透過非常詳細和靈敏的搜尋來檢測,這些搜尋必須仔細調整到預測的頻率和其他訊號特性。
“連續重力波的首次探測將為宇宙打開一扇新窗口,並提供有關中子星的獨特信息,中子星是除黑洞之外密度最大的天體。”
“這些訊號也可能為基本自然法則提供敏感的測試。”
作者考慮了中子星山脈和太陽系天體表面特徵之間的類比。
「中子星和某些衛星,例如木星的衛星歐羅巴或土星的衛星土衛二,在深海上都有薄薄的地殼,而水星在大型金屬核心上有薄薄的地殼。薄床單可能會以普遍的方式起皺,」他們說。
“木衛二具有線性特徵,土衛二具有老虎般的條紋,而水星則具有彎曲的階梯狀結構。”
“具有山脈的中子星可能具有類似類型的表面特徵,可以通過觀察連續的引力波信號來發現。”
“地球最裡面的內核是各向異性的,其剪切模量取決於方向。”
“如果中子星地殼材料也是各向異性的,就會產生山一樣的變形,並且隨著恆星自轉速度加快,其高度也會增加。”
“這樣的表面特徵可以解釋中子星觀察到的最大自旋,以及被稱為毫秒脈衝星的射電中子星可能的最小變形。”
團隊的紙發表在雜誌上物理評論D。
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JA 莫拉萊斯和 CJ 霍洛維茨。 2024 年。物理。修訂版D110, 044016; doi: 10.1103/PhysRevD.110.044016