ดวงจันทร์ของระบบสุริยะ เช่น ยูโรปาหรือเอนเซลาดัสมีเปลือกบางๆ บนมหาสมุทรลึก ในขณะที่ดาวพุธมีเปลือกบางๆ บนแกนโลหะขนาดใหญ่ แผ่นบางอาจมีรอยยับแบบสากล ยูโรปามีลักษณะเป็นเส้นตรง เอนเซลาดัสมี 'ลายเสือ' และดาวพุธมีรอยแผลเป็นแบบห้อย ดาวนิวตรอนอาจมีลักษณะคล้ายคลึงกัน จากการวิจัยใหม่ ภูเขาดาวนิวตรอนเหล่านี้สามารถสร้างการแกว่งของอวกาศและเวลาที่เรียกว่าคลื่นความโน้มถ่วง
ความประทับใจของศิลปินเกี่ยวกับดาวนิวตรอน เครดิตภาพ: Sci.News
ดาวนิวตรอนมีความหนาแน่นมากกว่าตะกั่วถึงล้านล้านเท่า และลักษณะพื้นผิวของดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด
นักทฤษฎีนิวเคลียร์สำรวจกลไกการสร้างภูเขาที่ทำงานบนดวงจันทร์และดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเรา
กลไกบางอย่างเหล่านี้ดาวนิวตรอนน่าจะมีภูเขา
ภูเขาดาวนิวตรอนจะมีมวลมากกว่ามวลใดๆ บนโลก — มีมวลมากจนแรงโน้มถ่วงจากภูเขาเหล่านี้สามารถสร้างคลื่นความโน้มถ่วงได้
ที่หอดูดาวคลื่นความโน้มถ่วงเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์(LIGO) กำลังค้นหาสัญญาณเหล่านี้
“คลื่นเหล่านี้อ่อนมากจนสามารถตรวจพบได้ด้วยการค้นหาที่ละเอียดและละเอียดอ่อนเท่านั้น ซึ่งปรับอย่างระมัดระวังเพื่อให้ความถี่ที่คาดการณ์และคุณสมบัติสัญญาณอื่นๆ” Jorge Morales นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์นิวเคลียร์จากมหาวิทยาลัยอินเดียนา และศาสตราจารย์ Charles Horowitz กล่าว
“การตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงต่อเนื่องครั้งแรกจะเปิดหน้าต่างใหม่บนจักรวาลและให้ข้อมูลเฉพาะตัวเกี่ยวกับดาวนิวตรอน ซึ่งเป็นวัตถุที่หนาแน่นที่สุดซึ่งไม่มีหลุมดำ”
“สัญญาณเหล่านี้อาจให้การทดสอบกฎพื้นฐานของธรรมชาติที่ละเอียดอ่อน”
ผู้เขียนพิจารณาความคล้ายคลึงระหว่างภูเขาดาวนิวตรอนกับลักษณะพื้นผิวของวัตถุในระบบสุริยะ
“ดาวนิวตรอนและดวงจันทร์บางดวง เช่น ดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัส หรือดวงจันทร์เอนเซลาดัสของดาวเสาร์ มีเปลือกบางๆ ในมหาสมุทรลึก ในขณะที่ดาวพุธมีเปลือกบางๆ บนแกนกลางโลหะขนาดใหญ่ แผ่นบางอาจมีรอยย่นในลักษณะสากล” พวกเขากล่าว
“ยุโรปมีลักษณะเป็นเส้นตรง เอนเซลาดัสมีลายเหมือนเสือ และดาวพุธมีโครงสร้างโค้งคล้ายขั้นบันได”
“ดาวนิวตรอนที่มีภูเขาอาจมีลักษณะพื้นผิวคล้ายคลึงกันซึ่งสามารถค้นพบได้โดยการสังเกตสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงต่อเนื่อง”
“แกนกลางชั้นในสุดของโลกเป็นแบบแอนไอโซโทรปิกซึ่งมีโมดูลัสเฉือนซึ่งขึ้นอยู่กับทิศทาง”
“ถ้าวัสดุเปลือกดาวนิวตรอนเป็นแบบแอนไอโซโทรปิก จะทำให้เกิดการเสียรูปเหมือนภูเขา และความสูงของมันจะเพิ่มขึ้นเมื่อดาวหมุนเร็วขึ้น”
คุณลักษณะพื้นผิวดังกล่าวสามารถอธิบายการหมุนรอบสูงสุดที่สังเกตได้สำหรับดาวนิวตรอนและการเสียรูปขั้นต่ำที่เป็นไปได้ของดาวนิวตรอนที่เปล่งคลื่นวิทยุที่เรียกว่าพัลซาร์มิลลิวินาที”
ของทีมกระดาษได้รับการตีพิมพ์ในวารสารการตรวจร่างกาย D-
-
เจเอ โมราเลส และ ซีเจ โฮโรวิทซ์ 2024. เปลือกดาวนิวตรอนแอนไอโซทรอปิก ภูเขาในระบบสุริยะ และคลื่นความโน้มถ่วงฟิสิกส์ สาธุคุณ D110, 044016; ดอย: 10.1103/PhysRevD.110.044016
