Новый тип небесного тела на расстоянии 40 000 световых лет?

яВ шаровом звездном скоплении NGC 1851 в созвездии Голубя на южном небе недавно открытое небесное тело представляет собой загадку для астрономов. Она в 2,35 раза массивнее нашего Солнца, но сама не светит, поэтому это не обычная звезда, сообщают исследователии их публикация в журнале Science. Обычно нечто подобное является явным кандидатом либо на роль нейтронной звезды, либо на роль Черная дыра. Но в данном случае данные на самом деле не подходят ни к тому, ни к другому: объект слишком тяжел, чтобы быть нейтронной звездой, и значительно слишком легок, чтобы быть черной дырой. Скорее всего, объект находится в так называемом массовом разрыве между этими двумя типами компактных объектов.

Это делает неясным, что представляет собой необычное небесное тело. Возможно даже, что это нечто ранее неизвестное.

«Каждая из этих возможностей природы объекта захватывающа», — сказал Бенджамин Стэпперс из Манчестерский университет, один из руководителей проекта наблюдений, проводимых на радиотелескопе «МеерКАТ» в ЮАР. «Если это черная дыра, мы можем использовать ее для проверки теории гравитации. Если это нейтронная звезда, она может дать нам новое понимание ядерной физики при очень высоких плотностях».

Судьба великих звезд

Когда большая звезда умирает в результате взрыва сверхновой в конце своей жизни, ее внутренняя часть разрушается, создавая либо нейтронную звезду, в которой вещество упаковано так же плотно, как в атомных ядрах, либо черную дыру, в которой гравитация столь же сильна. что даже свет не может уйти. Согласно теории, нейтронные звезды не могут содержать массу, превышающую массу Солнца более чем в 2,2 раза — иначе гравитация взяла бы верх и пришлось бы образоваться черной дыре. Но на самом деле черные дыры встречаются в космосе только с массами около пяти солнечных.

Между ними существует разрыв, который до сих пор оставался загадкой для астрономов. Лишь измерения гравитационных волн указывают на то, что в этом массовом разрыве существуют изолированные небесные тела — хотя их природа и образование до сих пор неясны. Поэтому открытие такого небесного объекта представляет собой крупный прогресс для астрономов.

Исследователи наткнулись на странный объект во время наблюдения за пульсаром PSR J0514-4002E. Пульсар — это нейтронная звезда с сильным магнитным полем, которая за счет собственного вращения посылает на Землю регулярные радиоимпульсы — в данном случае 170 раз в секунду.

Точное измерение этих импульсов показало ученым, что пульсар образует тесную двойную систему с другим, компактным и поэтому невидимым объектом — моделирование на видео выше показывает, как могло возникнуть это созвездие. Данные об орбите дают компактному объекту массу от 2,09 до 2,71 солнечной массы, причем наиболее вероятное значение составляет 2,35 солнечной массы.

Но как мог образоваться такой объект в разрыве масс? Поскольку PSR J0514-4002E расположен в шаровом скоплении, Стапперс и его коллеги подозревают, что история формирования у него сложная. Потому что в NGC 1851 около полумиллиона звезд, расположенных очень близко друг к другу. Вот почему – в астрономическом масштабе – часто происходят близкие столкновения, при которых образуются двойные звезды или даже меняются партнерами.

Вполне возможно, предполагают авторы, что экзотический компаньон пульсара образовался в результате слияния двух меньших нейтронных звезд и вышел на орбиту вокруг пульсара только позже в результате близкого столкновения, подобного тому, которое визуализировалось в моделировании выше.