Астрономи, можливо, помітили наймасивнішу нейтронну зірку

Астрономи, можливо, помітили наймасивнішу нейтронну зірку

Всесвіт наповнений майже незбагненно химерними явищами, але астрономи можуть бути на крок ближче до розуміння життєвого циклу зірок. Астрономи, що спостерігали за віддаленою зірковою системою, визначили, що може бути наймасовішою нейтронною зіркою, коли-небудь виявленою. Це може допомогти пролити світло на мутний поділ між чорними дірами та нейтронними зірками.

Нейтронні зірки, як щойно відкриті J0740 + 6620, - це залишки мертвих зірок. Поки зірки горять мільйони чи мільярди років, у них врешті-решт не вистачає пального. Деякі зірки, ті, від восьми до 29 сонячних мас, закінчуються нейтронними зірками. Менші зірки, як сонце, стають білими карликами, а більші зірваються в чорні діри.

Нейтронна зірка надзвичайно щільна, маса більша за сонце у сфері, розмірній у десятки кілометрів. Решта маси зірки здувається під час вибуху наднової, залишаючи лише щільне ядро, багате залізом. Він має стільки маси, що згортається всередину, поки всі протони та електрони не зливаються в нейтрони. Деякі нейтронні зірки, такі як J0740 + 6620, обертаються і випромінюють спалахи випромінювання зі своїх полюсів - це ми називаємо пульсарами. Цей імпульс є ключем до характеристики J0740 + 6620.

J0740 + 6620 не один у своїй Сонячній системі. Це у бінарній композиції з менш масивним білим карликом. На щастя, полюс пульсара спрямований на Землю, змітаючи нас радіочастотними сигналами, які ми можемо виміряти на відстані 4600 світлових років. Використовуючи телескоп "Зелений берег" у Західній Вірджинії, дослідники стежили за сигналом J0740 + 6620, який обертається на масштабах мілісекунд. Коли білий карлик проходить перед пульсаром, його сила тяжіння викликає крихітні порушення в регулярності імпульсів, відомі як затримка часу Шапіро. Команда виміряла ці затримки, які становлять різницю приблизно в десять мільйонів секунди.

Ваша середня нейтронна зірка порівняно з Нью-Йорком.
Ваша середня нейтронна зірка порівняно з Нью-Йорком.

Затримка часу Шапіро дала команді важливу інформацію: масу білого гнома. Якщо ви знаєте масу одного об'єкта у двійковій системі, визначити масу іншого порівняно просто. Виходячи з цього, команда визначила, що J0740 + 6620 має масу 2,14 маси сонячної маси, що відчутно близьке до теоретичної верхньої межі 2,3 сонячних мас для нейтронної зірки (на основі аналізу гравітаційної хвилі).

Деякі інші дослідження вказували на нейтронні зірки, які можуть бути 2,4 або 2,5 сонячної маси, але вони не були виміряні так точно, як це. Ми точно не знаємо, як можуть потрапляти масивні нейтронні зірки, але ми ніколи не помічали чорну діру менше ніж п’ять сонячних мас. Що відбувається між ними, поки що залишається загадкою, але вивчення J0740 + 6620 може пролити світло на те, як живуть і вмирають зірки.