Астрономи виявили наймасивнішу нейтронну зірку

Дослідники з Університету Західної Вірджинії змогли виявити за допомогою телескопа Грін-Бенк (Green Bank Telescope) наймасивнішу на сьогоднішній день нейтронну зірку.

Нейтронна зірка, названа J0740 + 6620, є пульсаром, що швидко обертається, який вміщує в 2,17 рази більше маси Сонця в сферу, діаметром всього 20 кілометрів. Цей вимір наближається до меж того, наскільки масивним і компактним може стати один об'єкт, не перетворюючи при цьому себе в чорну діру.

Нейтронна зірка була виявлена на відстані приблизно 4600 світлових років від Землі.

Відкриття є одним з багатьох вдалих результатів, які були отримані в ході звичайних спостережень, що проводяться в рамках пошуку гравітаційних хвиль.

«У Green Bank ми намагаємося виявити гравітаційні хвилі від пульсарів», - кажуть вчені. "Щоб зробити це, нам потрібно спостерігати безліч мілісекундних пульсарів, які є нейтронними зірками, що швидко обертаються. Це відкриття - одне з багатьох важливих результатів, отриманих в результаті наших спостережень ".

Маса пульсара вимірювалася за допомогою явища, відомого як «Ефект Шапіро». По суті, гравітація від зірки-компаньйона білого карлика деформує простір, що оточує її, відповідно до загальної теорії відносності Ейнштейна. Це змушує імпульси пульсара пересуватися трохи далі, коли вони проходять через спотворений простір-час навколо білого карлика. Ця затримка повідомляє їм масу білого карлика, яка, в свою чергу, забезпечує вимірювання маси нейтронної зірки.

Нейтронні зірки - це стислі залишки масивних зірок. Вони створюються, коли гігантські зірки вмирають в наднових і їх ядра колапсують, а протони і електрони зливаються один з одним, утворюючи нейтрони. Вони складаються з нейтронної серцевини, покритої тонкою (близько 1 км) корою речовини у вигляді важких атомних ядер і електронів.

Щоб візуалізувати масу виявленої нейтронної зірки, можна уявити, що одиниця матеріалу нейтронної зірки обсягом 1 см³ буде важити 100 мільйонів тонн на Землі, або приблизно стільки ж, скільки вся людська популяція.

У той час як астрономи і фізики вивчали ці об'єкти протягом десятиліть, багато таємниць про їх природу залишаються нерозгаданими: чи стають подрібнені нейтрони «надплинними»? Чи розпадаються вони на «суп» із субатомних кварків або інших екзотичних частинок? І нарешті, який переломний момент, коли гравітація перемагає матерію і утворює чорну діру?

«Ці зірки дуже екзотичні», - кажуть вчені. "Ми точно не знаємо, з чого вони складаються, і є одне дійсно важливе питання: «Наскільки масивною може бути нейтронна зірка?»