Астрофизика у кризи? Откриће НЛО-а могло би да промени све

Астрономи су открили небески објекат који пркоси класификацији, можда откривајући нови тип космичког ентитета на рубу познате физике.

Понекад астрономи наилазе на објекте на небу које не можемо лако објаснити. У нашем новом истраживању, објављено ин наукеизвештавамо о таквом открићу, које ће вероватно изазвати дебату и спекулације.

Неутронске звезде су неки од најгушћих објеката у свемиру. Компактан као језгро атома, али велик као град, он превазилази границе нашег разумевања крајње материје. Што је неутронска звезда тежа, већа је вероватноћа да ће се на крају срушити у нешто гушће: црну рупу.

Уметнички приказ система под претпоставком да је масивна звезда пратилац црна рупа. Најсјајнија звезда у позадини је њен сапутник у орбити, радио пулсар ПСР Ј0514-4002Е. Две звезде су раздвојене на удаљености од 8 милиона километара, а једна око друге круже сваких 7 дана. Заслуге: Даниел Футселаар (артсоурце.нл)

Ивица разумевања: неутронске звезде и црне рупе

Ови астрофизички објекти су толико густи, а њихова гравитација толико јака, да су њихова језгра – каква год да су – трајно прекривена од свемира хоризонтима догађаја: површинама потпуне таме из које светлост не може да побегне.

Ако желимо да разумемо физику на прекретници између неутронских звезда и црних рупа, морамо пронаћи објекте на овим границама. Конкретно, морамо пронаћи објекте за које можемо вршити прецизна мерења током дужег временског периода. И управо смо то пронашли – објекат који није јасно А Неутронска звезда Нити а Црна рупа.

Слика глобуларног јата НГЦ 1851 из свемирског телескопа Хабл. Извор слике: НАСА, ЕСА и Г. Пиотто (Университа дегли Студи ди Падова); Процесор: Гледис Купер (НАСА/Католички универзитет Америке)

Космички плес у НГЦ 1851

Ово је било када се гледа дубоко у звездано јато НГЦ 1851 То што смо открили нешто што изгледа као пар звезда пружа нови увид у екстремне границе материје у универзуму. Систем се састоји од једне милисекунде ПулсарТо је врста брзо ротирајуће неутронске звезде која шири зраке радио светлости кроз универзум док се ротира, и то је масивни, скривени објекат непознате природе.

Масивни објекат је таман, што значи да је невидљив на свим фреквенцијама светлости – од радија до светлосних трака, рендгенских и гама зрака. У другим околностима, ово би онемогућило проучавање, али ту нам у помоћ стиже милисекундни пулсар.

Милисекундни пулсари су као космички атомски сатови. Њихове ротације су невероватно стабилне и могу се прецизно измерити детекцијом редовног радио импулса који производе. Иако суштински константан, посматрани спин се мења када је пулсар у покрету или када на његов сигнал утиче јако гравитационо поље. Посматрањем ових промена можемо мерити својства објеката у орбитама пулсара.

Тим је користио осетљиви радио телескоп МеерКАТ, који се налази у полупустињском региону Кароо у Јужној Африци. Кредит: Сарао

Откријте мистерију уз МеерКАТ

Користили смо наш међународни тим астронома Мееркат радио телескоп У Јужној Африци да се направи таква запажања система, који се назива НГЦ 1851Е.

Ово нам је омогућило да прецизно одредимо орбите два објекта, показујући да се њихова тачка најближег приближавања мења током времена. Ове промене су описане од Ајнштајнова теорија релативности Брзина промене нам говори о комбинованој маси објеката у систему.

Наша запажања су открила да је систем НГЦ 1851Е тежак око четири пута више од нашег Сунца и да је тамни пратилац био, попут пулсара, компактан објекат – много гушћи од обичне звезде. Најмасивније неутронске звезде теже око два пута већу од масе Сунца, тако да ако је ово систем двоструких неутронских звезда (добро познати и добро проучени системи), он мора да садржи две најтеже неутронске звезде икада откривене.

Да бисмо открили природу пратиоца, мораћемо да разумемо како је маса распоређена у међузвезданом систему. Поново користећи Ајнштајнову општу релативност, можемо моделирати систем до детаља, проналазећи да је маса сапутника између 2,09 и 2,71 пута већа од масе Сунца.

Маса пратиоца спада у „масовни јаз црне рупе“ који се налази између најтежих могућих неутронских звезда, за које се сматра да имају масу од око 2,2 соларне масе, и најлакших црних рупа које се могу формирати од колапса звезда, које имају масу од око 5 соларних маса. Природа и састав објеката у овом процепу је изузетно питање у астрофизици.

Потенцијални кандидати

Дакле, шта смо тачно тада нашли?

Могућа историја формирања радио пулсара НГЦ 1851Е и његове чудне звезде пратиоца. Заслуге: Томас Торес (Универзитет Олборг/МПИфР)

Атрактивна могућност је да смо открили пулсар који кружи око остатака спајања (судара) две неутронске звезде. Ова необична конфигурација је омогућена густим паковањем звезда у НГЦ 1851.

На овом препуном плесном подију, звезде ће кружити једна око друге, мењајући партнере у бескрајном валцеру. Ако би две неутронске звезде биле бачене преблизу једна другој, њихов плес би се завршио катастрофално.

Црна рупа настала њиховим сударом, која може бити много лакша од оних које стварају звезде у колапсу, може слободно да лута кроз јато док не нађе још један пар плесача који валцеришу, и дрско се убаци – терајући лакшег партнера. У лечењу. Управо би тај механизам колизија и размена могао довести до система који данас посматрамо.

Наставите да се трудите

Још нисмо завршили са овим системом. Већ је у току рад на коначном утврђивању праве природе пратиоца и откривању да ли смо открили најлакшу црну рупу или најмасовнију неутронску звезду – или можда ни једно ни друго.

На граници између неутронских звезда и црних рупа увек постоји могућност нових, још непознатих, астрофизичких објеката.

Много спекулација ће сигурно пратити ово откриће, али оно што је већ јасно је да овај систем има огромна обећања када је у питању разумевање шта се заиста дешава са материјом у најекстремнијим окружењима у универзуму.

написао:

• Еван Д. Барр – Научник пројекта за транзитне звезде и пулсаре у сарадњи са МеерКАТ (ТРАПУМ), Макс Планк институт за радио астрономију
• Арунима Дутта – докторант на Истраживачком одсеку за фундаменталну физику у радио астрономији, Макс Планк институт за радио астрономију
• Бењамин Стубберс – професор астрофизике, Универзитет у Манчестеру

Адаптирано из чланка првобитно објављеног у Разговор.