Аналитическая модель нейтронных звезд подтверждена мультимессенджерными данными
Исследователи представили новое аналитическое уравнение состояния для нейтронных звезд, которое полностью согласуется с современными мультимессенджерными данными. Эта разработка важна для быстрых расчетов структуры звезд и тестирования релятивистских моделей.
Уравнение основано на двойной политропной зависимости плотности энергии от давления. Параметры подбирались с использованием фильтров, учитывающих массы массивных пульсаров, приливную деформируемость из события GW170817 и радиусы, полученные телескопом NICER. Простая политропная модель не прошла все проверки, тогда как двойная обеспечила согласие с наблюдениями.
Для выбора наилучших параметров применялся интегральный критерий, оценивающий соответствие апостериорным наборам данных NICER и GW170817. В результате получено семейство уравнений состояния, которые дают максимальную массу нейтронной звезды от 2.44 до 2.49 солнечных масс.
Модель предсказывает радиус звезды с массой 1.4 солнечных около 11.3 км и приливную деформируемость в диапазоне 485-512. Уравнения остаются причинными на стабильной ветви, то есть не противоречат физическим ограничениям.
Новое компактное аналитическое семейство станет эталоном для релятивистских расчётов и позволит быстрее изучать внутреннее строение нейтронных звёзд на основе наблюдательных данных.
