Искривление системы пространства-времени, предсказанное Эйнштейном в Специальной теории относительности, было впервые обнаружено на практике вблизи нейтронных звезд.
Астрономы из Университета штата Мичиган (США) говорят, что деформирование пространства-времени заключается в искажении потоков раскаленного вещества, в частности железа и его соединений, вращающихся вокруг нейтронных звезд. Помимо этого, новые открытия также помогли ученых установить предельные размеры нейтронных звезд.
В НАСА дополняют, что вокруг черных дыр и даже вокруг Земли также есть такие искажения, однако их степень различна - если вокруг черных дыр они бесконечно велики, то у Земли они почти неуловимы.
Напомним, что нейтронные звезды - это одна из стадий эволюций обычных звезд. Как правило, нейтронные звезды образуются когда обычная звезда полностью вырабатывает свои запасы водорода и гелия, после чего она начинает остывать и сжиматься. В итоге образуется объект диаметром около 10-20 километров, обладающий очень высокой плотностью вещества и огромной силой притяжения. В том случае, если звезда была достаточно крупной (размер, превышающий Солнце в 3 и более раз), то под действием собственных сил притяжения, действующих изнутри объект сжимается до бесконечно высокой плотности, образуя черную дыру.
Примечательно, что и черные дыры и нейтронные звезды были предсказаны в теории еще до обнаружениях их на практике.
Как отмечают астрономы из Университета Мериленда (США), внутри нейтронных звезд вещество находится в довольно экзотической форме - там оно теряет свою химическую и физическую структуру превращаясь в однородную кварковую материю, которую невозможно воспроизвести в земных условиях.
Согласно двум независимым исследованиям, проведенными европейскими учеными, а также совместной группой американских и японских специалистов, было заключено, что раскаленные атомы железа в непосредственной близости от нейтронной звезды достигают скорости вращения около 120 000 км/сек (40% от скорости света). По данным наблюдений на такой скорости вращения вещество сливается в одну спектральную линию.
Однако в качестве побочного эффекта специалисты также зафиксировали и изменение длины волн света, излучаемого веществом. Иными словами, с точки зрения земного наблюдателя вращение как-бы остановилось, однако в реальности это не так.
Кроме того, в нормальных условиях спектральная линия раскаленных атомов железа должна была бы создавать симметричный пик, но на трех нейтронных звездах Serpens X-1, GX 349+2 и 4U 1820-30 эти пики были крайне искривлены.
Также при помощи орбитального аппарата XMM-Newton ученые рассчитали предельный размер нейтронной звезды. Согласно их данным, силы гравитации и центробежные силы не позволят создаться нейтронному объекту, превышающему 33 км в диаметре.
Дегтярчук С.В.
Источник материала: Электронный web-журнал Physics.com.ua