Астрономия полна загадочных объектов, и международная группа исследователей только что добавила еще один интересный объект: плотный компактный объект, который был замечен на орбите пульсара. Само по себе это не так уж и новаторски, но масса этого объекта озадачивает. Речь идет о так называемом массовом разрыве. Исследователи наблюдают либо за самой тяжелой из известных нейтронных звезд, либо за самой легкой черной дырой. Статья с описанием этого исследования опубликована в журнале Science.
Когда звезды, намного тяжелее Солнца, становятся сверхновыми, они могут образовывать два разных типа объектов. Если они не слишком велики, они коллапсируют в нейтронную звезду. Нейтронные звезды — это звездные объекты, состоящие только из нейтронов (частиц в центре атома с нулевым электрическим зарядом) и обладающие невероятной плотностью. Чайная ложка вещества нейтронной звезды имеет вес, аналогичный весу горы.
Нейтронные звезды могут иметь различные свойства. Пульсары — это тип нейтронных звезд, которые быстро вращаются вокруг своей оси, излучая периодические пульсации. Миллисекундные пульсары, такие как объект в этом исследовании (называемый PSR J0514-4002E), вращаются сотни раз в секунду. Они действуют как одни из самых точных часов во Вселенной.
Другой плотный объект, который может создать сверхновая, — это черная дыра — объект настолько плотный, что ничто, даже свет, не может покинуть ее. Наблюдения и теории показывают, что самая тяжелая нейтронная звезда имеет массу в 2,2 раза больше Солнца. Ожидается, что самая легкая черная дыра будет примерно в пять раз тяжелее Солнца. Между ними есть разрыв в массах, где объектом, как ожидается, будет черная дыра, если мы не упускаем что-то в физике нейтронных звезд.
Спутник пульсара в этом случае имеет массу от 2,09 до 2,71 массы нашего Солнца. Это могла быть система с пульсаром и черной дырой; или с нейтронными звездами, одна из которых пульсирует.
«Любая возможность, учитывая природу компаньона, интересна. Система пульсар-черная дыра станет важной целью для проверки теорий гравитации, а тяжелая нейтронная звезда обеспечит новое понимание ядерной физики при очень высоких плотностях», — сказал соавтор исследования профессор Бен Стэпперс из Манчестерского университета.
Пульсар вращается (и поэтому пульсирует) 170 раз в секунду, что наблюдалось с помощью радиообсерватории MeerKAT. Изучая крошечные вариации этого ритмического сигнала, исследователи смогли оценить свойства системы. Достигнутая точность невероятна, учитывая, что эти два небесных тела находятся на расстоянии 40 000 световых лет от нас.
«Думайте об этом как о возможности вывести почти идеальный секундомер на орбиту вокруг звезды, находящейся на расстоянии почти 40 000 световых лет от нас, а затем зафиксировать время этих орбит с точностью до микросекунды», — добавил руководитель исследования Юэн Барр из Института радиоастрономии Макса Планка.
Команда считает, что спутник не является прямым следствием сверхновой, а скорее, что изначально это были две нейтронные звезды, слившиеся в этот массивный объект.
Может показаться странным наличие трех нейтронных звезд в одной системе, но этот объект находится в шаровом скоплении. Это сферическое скопление звезд с гораздо более высокой плотностью, чем в других местах галактики, например, в нашем районе. Многие звезды обычно взаимодействуют в шаровых скоплениях. Такие взаимодействия, вероятно, привели к образованию невероятного объекта. И хотя мы еще не знаем точно, что это такое, исследователи стремятся выяснить это.
«Мы еще не закончили с этой системой. Раскрытие истинной природы компаньона станет поворотным моментом в нашем понимании нейтронных звезд, черных дыр и всего остального, что может скрываться в массе черной дыры», - заключили авторы исследования.
По информации https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/163443-nedavno-obnaruzhennyj-astronomicheskij-ob-ekt-nakhoditsya-na-grani-dvukh-krajnikh-vozmozhnostej
Обозрение "Terra & Comp".
