Badacze z Uniwersytetu Wirginii Zachodniej odkryli za pomocą Green Bank Telescope najmasywniejszą jak dotąd gwiazdę neutronową.
Gwiazda neutronowa skatalogowana jako J0740+6620 to szybko wirujący pulsar o masie 2,17 masy Słońca (czyli 333 000 razy większej od masy Ziemi) i średnicy około 20-30 kilometrów. Są to wartości zbliżone do granicy tego jak masywny i kompaktowy może być pojedynczy obiekt, zanim zapadnie się w czarną dziurę.
Odkryta przez badaczy gwiazda znajduje się 4600 lat świetlnych od Ziemi. Jeden rok świetlny to z kolei około 10 bilionów kilometrów.
Wyniki obserwacji, przesłane przez NANOGrav Physics Frontiers Center, zostały opublikowane 16 września w periodyku naukowym Nature Astronomy.
Według prof. Maury McLaughlin odkrycie to jest jednym z wielu przypadkowych odkryć, które pojawiają się podczas rutynowych obserwacji wykonywanych w ramach poszukiwania fal grawitacyjnych.
„Za pomocą teleskopu w Green Bank staramy się wykrywać fale grawitacyjne emitowane przez pulsary” mówi. „Aby nam się to udało, musimy obserwować wiele pulsarów milisekundowych, czyli szybko wirujących gwiazd neutronowych. To odkrycie nie będzie bazą do nowego artykułu naukowego o falach grawitacyjnych, ale jest jednym z wielu ważnych odkryć, których udało nam się dokonać w trakcie tych obserwacji”.
Masę pulsaru udało się zmierzyć dzięki wykorzystaniu zjawiska znanego jako opóźnienie Shapiro. W skrócie, grawitacja towarzyszącego białego karła zniekształca przestrzeń otaczającą gwiazdę, zgodnie z ogólną teorią względności. Dzięki temu impulsy z pulsara pokonują nieznacznie dłuższą drogę przemieszczając się przez zniekształconą czasoprzestrzeń wokół białego karła. To opóźnienie mówi naukowcom jaka jest masa białego karła, co z kolei pozwala zmierzyć masę gwiazdy neutronowej.
Gwiazdy neutronowe to ściśnięte pozostałości po masywnych gwiazdach, które eksplodowały w wybuchu supernowej. Powstają gdy masywne gwiazdy eksplodują, a ich jądro ulega kolapsowi, w którym protony i elektrony łączą się ze sobą tworząc neutrony.
Choć astronomowie i fizycy badają te obiekty od dziesięcioleci, wciąż ich wnętrza skrywają wiele tajemnic: czy tworzące je neutrony stają się „superpłynem”, który swobodnie płynie? Czy rozpadają się na zupę kwarków i innych egzotycznych cząstek? W którym punkcie grawitacja zwycięża nad materią i dochodzi do powstania czarnej dziury?
„To są naprawdę egzotyczne gwiazdy. Wciąż nie wiemy jak i z czego są zbudowane i jak masywne mogą być” dodaje prof. McLaughlin.
Źródło: West Virginia University