Астрономы обнаружили самую массивную нейтронную звезду

Нейтронная звезда J0740 + 6620 - это быстро вращающийся пульсар, масса которого в 2,17 раза больше массы Солнца (что в 333 000 раз превышает массу Земли) компактно сжата в сферу, шириной всего 20-30 километров. Это измерение показывает насколько массивным и компактным может стать один объект, не превращаясь в черную дыру.

Звезда была обнаружена на расстоянии примерно 4600 световых лет от Земли.

По словам Маура Маклафлина, одного из авторов, это открытие - один из многих счастливых результатов, которые были получены в ходе обычных наблюдений, проводимых в рамках поиска гравитационных волн.

«В Грин-Бэнк мы пытаемся обнаружить гравитационные волны от пульсаров», - сказала она. «Чтобы сделать это, нам необходимо наблюдать множество миллисекундных пульсаров. Это открытие – не просто расчет на бумаге, а один из многих важных результатов, полученных в результате наших наблюдений».

Масса пульсара измерялась с помощью эффекта Шапиро. Гравитация от звезды-компаньона белого карлика деформирует пространство, окружающее ее, в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна. Это заставляет импульсы пульсара перемещаться немного дальше, когда они проходят через искаженное пространство-время вокруг белого карлика. Эта задержка сообщает им массу белого карлика, которая, в свою очередь, обеспечивает измерение массы нейтронной звезды.

Нейтронные звезды представляют собой сжатые остатки массивных звезд, ставших сверхновой. Чтобы визуализировать массу обнаруженной нейтронной звезды: единица материала нейтронной звезды размером с кубик сахара будет весить 100 миллионов тонн на Земле, или примерно столько же, сколько всё человечество.

Астрономы и физики изучают эти объекты в течение десятилетий, но в их природе остается много загадок: становятся ли раздавленные нейтроны «сверхтекучими» и свободно текут? Они распадаются на суп из субатомных кварков или других экзотических частиц? Что является переломным моментом, когда гравитация побеждает материю и образует черную дыру?

Пульсары получили свое имя из-за двойных лучей радиоволн, которые они излучают со своих магнитных полюсов. Эти лучи несутся сквозь пространство подобно маяку. Некоторые вращаются сотни раз каждую секунду.

Поскольку пульсары вращаются с такой феноменальной скоростью и регулярностью, астрономы могут использовать их в качестве космического эквивалента атомных часов. Такое точное хронометрирование помогает астрономам изучать природу пространства-времени, измерять массы звездных объектов и улучшать их понимание общей теории относительности.

Эти результаты были опубликованы сегодня (16 сентября) в журнале Nature Astronomy.