Выбирай : Покупай : Используй
в фокусе
0

Обнаружен неизвестный объект в Млечном Пути — он тяжелее самых тяжелых нейтронных звезд и легче самых легких черных дыр

Астрономы обнаружили загадочный объект в массивной черной дыре Млечного Пути. Находка ставит под сомнение существующую астрономическую классификацию и при этом дает уникальную возможность изучить самые необычные условия во Вселенной.

Международная группа астрономов обнаружила странный объект на орбите быстро вращающегося миллисекундного пульсара, расположенного на расстоянии около 40 000 световых лет от нас в плотной группе звезд, которую называют шаровым скоплением. Исследование, вышедшее в журнале Science, также показало, что массивный объект находится в так называемой «массовом разрыве» черной дыры. Так ученые называют диапазон от 3 до 5 масс Солнца. Для наблюдения астрономы использовали радиотелескоп MeerKAT.

Вполне вероятно, что это первое открытие радиопульсара – двойной черной дыры. Такая звездная пара позволила бы снова проверить общую теорию относительности Эйнштейна и совершить прорыв в изучении черных дыр.

Художественная концепция системы, когда массивная звезда-компаньон представляет собой черную дыру. Самая яркая фоновая звезда — ее орбитальный спутник — радиопульсар PSR J0514-4002E. Две звезды разделены 8 миллионами километров и вращаются вокруг друг друга каждые 7 дней. Изображение: Daniëlle Futselaar

Когда нейтронная звезда — сверхплотные остатки мертвой звезды — приобретает слишком большую массу, обычно в результате поглощения или столкновения с другой звездой, она разрушается. То, чем становятся звезды после коллапса, служит причиной для множества спекуляций в научном мире, но принято считать, что они могут стать черными дырами.

Астрономы полагают, что общая масса, необходимая для коллапса нейтронной звезды, в 2,2 раза превышает массу Солнца. Теория, подкрепленная наблюдениями, предполагает, что легчайшие черные дыры, созданные этими звездами, намного больше — примерно в пять раз массивнее Солнца. То есть речь идет о так называемом «массовом разрыву»  — диапазоне масс, где ученые никогда не выявляли черных дыр. Дело в том, что природа компактных объектов в этом диапазоне неизвестна, а их детальное изучение до сих пор представляло собой чрезвычайно сложную задачу. Потому новое открытие поможет лучше разобраться в понимании таких объектов.

В исследовании использовался чувствительный радиотелескоп MeerKAT, расположенный в Южной Африке. Изображение: SARAO

Рассматриваемый объект был открыт во время наблюдения за большим скоплением звезд, известным как NGC 1851, расположенным в южном созвездии Голубя, с помощью телескопа MeerKAT.

Шаровое скопление NGC 1851 представляет собой плотное скопление старых звезд, которые упакованы гораздо плотнее, чем звезды в остальной части галактики. Они расположены настолько плотно, что могут взаимодействовать друг с другом, нарушая орбиты и в самых крайних случаях даже сталкиваясь.

Астрономы полагают, что именно одно из таких столкновений между двумя нейтронными звездами и привело к созданию массивного объекта, который сейчас вращается вокруг радиопульсара.

Команде ученых удалось обнаружить слабые импульсы от одной из звезд, идентифицировав ее как радиопульсар — тип нейтронной звезды, которая быстро вращается и излучает лучи радиосвета во Вселенную, как космический маяк.

Шаровое скопление NGC 1851 в созвездии Голубя. Изображение: NASA/JPL-Caltech/SSC

Пульсар вращается со скоростью более 170 оборотов в секунду, при каждом обороте он ритмично пульсирует, что напоминает тиканье часов. Астрономы наблюдали за тем, как меняется тактовая периодичность, используя метод, называемый синхронизацией пульсара, и смогли провести весьма точные измерения его орбитального движения.

Также это позволило очень точно измерить местоположение системы. Измерения показали, что объект на орбите пульсара был не обычной звездой, а чрезвычайно плотным остатком коллапсирующей звезды. Также выявилось, что компаньон имеет массу, которая одновременно больше, чем у любой известной нейтронной звезды, и меньше, чем у любой известной черной дыры, что помещает ее прямо в диапазон массового разрыва.

Пока астрономы не могут с уверенностью сказать, открыли ли они самую массивную из известных нейтронных звезд, самую легкую из известных черных дыр или какой-то новый экзотический вариант звезды. Но несомненно одно — они нашли уникальную «лабораторию» для исследования свойств материи в самых необычных условиях во Вселенной. Раскрытие истинной природы компаньона станет поворотным моментом в научном понимании нейтронных звезд, черных дыр и любых других объектов, которые могут скрываться в массовом разрыве.

Комментарии