O linguriță de materie neutronică cântărește miliarde de tone. Când două astfel de obiecte ultradense se ciocnesc, nu numai că creează unde gravitaționale puternice, dar lasă și o cicatrice permanentă în structura spațiu-timpului.
Un studiu realizat de o echipă internațională de oameni de știință, publicat în Physical Review Letters, examinează așa-numitul efect de memorie al undelor gravitaționale, relatează . Stelele neutronice se formează în urma exploziei unei supernove. Aceste obiecte compacte, cu un diametru de aproximativ 20 de kilometri și o masă mai mare decât cea a Soarelui, conțin materie comprimată la limită: atomii sunt distruși, iar materialul este format aproape în întregime din neutroni. Când două astfel de stele se apropie una de cealaltă, sistemul începe să emită unde gravitaționale, care au fost deja detectate de detectoarele LIGO și Virgo.
Efectul de memorie: o undă care nu dispare niciodată
De obicei, o undă gravitațională întinde și comprimă spațiul, după care totul revine la starea sa inițială. Totuși, teoria lui Einstein prezice altceva: după ce trece unda, poate rămâne o deplasare mică, dar permanentă. Particulele din detector nu se întorc exact la pozițiile lor inițiale. Această urmă reziduală se numește efect de memorie.
Primele astfel de calcule au fost efectuate de Yakov Zeldovich și Alexander Polnarev în 1974. Ulterior, Demetrios Christodoulou a arătat că neliniaritatea ecuațiilor lui Einstein amplifică acest efect. Cercetările moderne au adăugat noi surse de contribuție - radiația electromagnetică și fluxul de neutrini.
Câmpuri magnetice, neutrini și 50% din semnal
Oamenii de știință de la Universitatea din Illinois, Academia din Atena, Universitatea din Valencia și Universitatea de Stat Montclair au modelat fuziunea stelelor neutronice cu mase, ecuații de stare și configurații ale câmpului magnetic diferite. Aceștia au luat în considerare separat ejecția neutrinilor și a materiei barionice pentru a înțelege contribuția fiecărui factor.
S-a dovedit că câmpurile magnetice, neutrinii și materia ejectată reprezintă 15 până la 50% din memoria gravitațională totală. Mai mult, un câmp magnetic mai puternic nu înseamnă întotdeauna un efect mai mare: în unele cazuri, sistemele magnetizate au demonstrat o memorie netă mai mică. Spre deosebire de găurile negre, stelele neutronice pot acumula memorie mai mult timp după coliziunea principală.
Observarea acestui efect ar fi un test important al relativității generale. Detectarea memoriei ar oferi informații despre masa, structura internă și câmpul magnetic al stelei neutronice. Detectoarele de unde gravitaționale ar putea sonda în mod eficient materia ultradensă, inaccesibilă experimentelor de laborator. Deși acesta este doar un prim pas, oamenii de știință speră că observațiile viitoare vor dezvălui această „cicatrice” în univers.
