Вращающийся космический труп - это все, что осталось от весомой звезды, находящейся на расстоянии около 4600 световых лет от Земли после взрывной смерти. Теперь астрономы обнаружили, что этот труп - самая массивная нейтронная звезда, когда-либо обнаруженная.
На самом деле, они говорят, что оно настолько массивное - примерно в 2,14 раза больше массы нашего Солнца, упакованного в сферу, вероятнее всего, примерно в 12,4 миль (20 километров) в поперечнике - что оно почти на грани способности вообще существовать.
Эта нейтронная звезда, названная J0740 + 6620, испускает маяки радиоволн и вращается с головокружительной скоростью 289 раз в секунду, превращая ее в пульсар. Новая оценка массы пульсара делает его более здоровым, чем предыдущий рекордсмен - вращающаяся нейтронная звезда, весящая примерно в 2,01 раза больше массы Солнца, - сказал ведущий автор Благодарный Кромарти, аспирант Университета Вирджинии. Выяснение массы нового рекордсмена "было абсолютно захватывающим", добавила она.
Ученые обнаружили возможность изучения звездного трупа по данным, собранным с помощью радиотелескопов в Обсерватории Грин-Бэнк и Обсерватории Аресибо. Данные были получены в результате совместной работы под названием Североамериканская обсерватория наногерц для гравитационных волн, или NANOGrav, с целью наблюдения за группой этих быстро вращающихся пульсаров по всему небу.
Глядя на наборы данных NANOGrav, Кромарти и ее команда увидели «намек» на физический феномен, который позволил бы им предсказать массу пульсара. Затем они использовали телескоп Green Bank в Западной Вирджинии, чтобы найти этот «намек» более подробно.
Астрономы заметили, что в зависимости от местоположения пульсара радиоволны, которые он регулярно излучал, должны были достичь телескопа чуть раньше, чем они на самом деле. Этот физический феномен, называемый задержкой Шапиро, происходит, когда другой небесный объект вращается вокруг вращающейся нейтронной звезды, связанной гравитацией звезды. Когда объект, в данном случае белая карликовая звезда, проходит перед пульсаром, орбитальный объект слегка деформирует пространство, вокруг которого будет распространяться радиосигнал, поэтому радиоволны прибывают на наши телескопы с небольшой задержкой.
Ученые используют эти задержки для расчета массы как пульсара, так и белого карлика.
По словам Кромарти, недавнее открытие может раскрыть больше информации о сверхновых и происхождении нейтронных звезд. Как правило, когда умирают крупные звезды, они детонируют как сверхновые. Такой взрыв приводит к тому, что звезда падает на себя, становясь либо нейтронной звездой, либо, если она действительно массивная, черной дырой.
Кромарти сказал, что предел массивных нейтронных звезд может быть ограничен. Исследователи сообщили в 2017 году, что, как только звезда достигает массы Солнца в 2,17 раза больше, эта звезда обречена на темное существование как черная материя, жаждущая материи. Это говорит о том, что J0740 + 6620 «действительно настаивает на этом» пределе, сказал Кромарти. Более массивный, и звезда могла бы упасть в черную дыру.
Считается, что внутри таких плотных звездных объектов возникает некоторая действительно странная физика: «Физика, происходящая внутри звезд, до сих пор очень плохо изучена», - сказала она. Она обнаружила, что находка, близкая к пределу существования, может больше рассказать о том, что происходит глубоко внутри, а также о том, как ведут себя высокоплотные материалы.
И поэтому «наблюдение нейтронных звезд таким образом похоже на использование лаборатории в космосе для изучения ядерной физики», добавила она. Теперь, по ее словам, она надеется проводить более регулярные наблюдения за этим пульсаром, используя телескопы, такие как канадский телескоп для эксперимента по картированию интенсивности водорода или CHIME, и телескоп НАСА для определения состава внутренних частей нейтронной звезды, или NICER, который летит на борту Международной космической станции. , С этими наблюдениями она могла точно настроить измерение массы.
Ученые сообщили о своих находках 16 сентября в журнале Nature Astronomy.
- 9 идей о черных дырах, которые взорвут ваш разум
- 12 самых странных объектов во вселенной
- 5 причин, по которым мы можем жить в мультивселенной
