Απλά.. σαν ένα αστέρι νετρονίων

Για τους αστροφυσικούς, τα αστέρια νετρονίων είναι εξαιρετικά πολύπλοκα, αστρονομικά αντικείμενα. 

Η έρευνα που πραγματοποιήθηκε με τη συνεργασία του SISSA και δημοσιεύεται στο περιοδικό Physical Review Letters, δείχνει ότι σε ορισμένα σημεία αυτά τα αστέρια μπορούν αντ 'αυτού να περιγραφούν πολύ απλά και ότι παρουσιάζουν ομοιότητες με τις μαύρες τρύπες.

Με πόσους διαφορετικούς τρόπους μπορεί κανείς να περιγράψει ένα αντικείμενο; 
Πάρτε ένα μήλο: από, απλά κοιτάζοντας το, μπορούμε εύκολα να υπολογίσουμε το βάρος, το σχήμα και το χρώμα του, αλλά δεν είμαστε σε θέση να το περιγράψουμε σε οποιοδήποτε άλλο επίπεδο, για παράδειγμα, να αξιολογήσουμε τη χημική σύνθεση του.
Κάτι παρόμοιο ισχύει και για αστρονομικά αντικείμενα: μέχρι σήμερα, μία από τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι επιστήμονες, ήταν να περιγράψουν τα αστέρια νετρονίων στο επίπεδο της πυρηνικής φυσικής. 
Η ύλη, όπου αυτά τα αστέρια αποτελούνται, είναι στην πραγματικότητα εξαιρετικά περίπλοκη, και έχουν πολλές περίπλοκες εξισώσεις που έχουν προταθεί.
Ωστόσο, μέχρι σήμερα δεν υπάρχει συμφωνία ως προς το ποια είναι η σωστή (ή η καλύτερη) περιγραφή. 
Μια θεωρητική μελέτη που διεξήχθη από την SISSA (η Διεθνής Σχολή Ανωτάτων Σπουδών της Τεργέστης), σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Αθηνών, έχει αποδείξει ότι τα άστρα νετρονίων μπορεί επίσης να περιγραφούν με σχετικά απλό τρόπο, παρατηρώντας τη δομή του χωροχρόνου γύρω τους.

«Τα αστέρια νετρονίων είναι πολύπλοκα αντικείμενα, λόγω της ύλης που τα συνθέτει. 
Μπορούμε να τα απεικονίσουμε ως τεράστιους ατομικούς πυρήνες με ακτίνα περίπου δέκα χιλιομέτρων», εξηγεί ο Γεώργιος Παππάς, πρώτος συγγραφέας της μελέτης που πραγματοποιήθηκε στο SISSA. 
"Ένα αστέρι νετρονίων είναι ό, τι απομένει από την κατάρρευση ενός άστρου μεγάλης μάζας: η ύλη μέσα σε αυτό είναι εξαιρετικά πυκνή και ως επί το πλείστον αποτελείται από νετρόνια".

«Η πυρηνική φυσική που απαιτείται για να κατανοήσει τη φύση της ύλης που περιέχεται σε αυτά τα αστρονομικά αντικείμενα, δημιουργεί γενικά τη περιγραφή τους, που είναι πολύ περίπλοκη και δύσκολο να διατυπωθεί», συνεχίζει ο Παππάς. 
«Αυτό που έχουμε αποδείξει, με τη χρήση αριθμητικών μεθόδων, είναι ότι υπάρχουν ιδιότητες που μπορεί να παρέχουν μια περιγραφή μερικών πτυχών των αστέρων νετρονίων και τον περιβάλλοντα χώρο-χρόνο με έναν απλό τρόπο, παρόμοιο με την περιγραφή που χρησιμοποιείται για τις μαύρες τρύπες».

Οι μαύρες τρύπες είναι πραγματικά μοναδικά αντικείμενα: έχουν χάσει όλη την ύλη και αποτελούνται μόνο από χώρο και χρόνο. 
Ακριβώς, όπως τα αστέρια νετρονίων είναι το αποτέλεσμα της κατάρρευσης ενός μεγαλύτερου άστρου (σε αυτή την περίπτωση είναι πολύ μεγαλύτερο από τα αστέρια που δημιουργούν τα άστρα νετρονίων) και την κατάρρευση όλης της ύλης που έχει παρασυρθεί. 
«Θεωρούνται ότι είναι τα πιο τέλεια αντικείμενα στο Σύμπαν και η έκφραση «άτριχα», που επινοήθηκε από τον John Archibald Wheeler για να δείξει την απλότητα τους, έχει γίνει διάσημη. 
Σύμφωνα με τους υπολογισμούς μας, ακόμη και τα άστρα νετρονίων μπορεί να απεικονίζονται με ένα πολύ παρόμοιο τρόπο».

Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν "πολυπολικές στιγμές" ως παραμέτρους για να περιγράψουν αντικείμενα. 
Οι στιγμές που απαιτούνται για να περιγραφεί μια μαύρη τρύπα, είναι δύο, η μάζα και η στροφορμή (η ταχύτητα με την οποία περιστρέφεται γύρω από τον άξονά τους). 
Για τα αστέρια νετρονίων, είναι τρεις στιγμές που απαιτούνται: μάζα, στροφορμή και τετραπολική στιγμή, ότι είναι ένας συντελεστής που περιγράφει την παραμόρφωση του αντικειμένου που παράγεται από την περιστροφή του.


Μετάφραση: To-New-Sas

ΠΗΓΗ: phys.org