Неутронната звезда с „наднормено тегло“ противоречи на теорията за черните дупки, твърдят астрономи | черни дупки

Астрономите са забелязали наличието на неутронна звезда с „наднормено тегло“, според които мистериозният обект обърква астрономическите теории.

Свръхмасивната звезда е получена от сливането на две по-малки неутронни звезди. Такива сблъсъци обикновено водят до неутронни звезди, които са толкова масивни, че се срутват в черна дупка почти мигновено под действието на собствената си гравитация. Но последните наблюдения разкриха, че чудовищната звезда е кръжала над хоризонта повече от ден, преди да изчезне от погледа.

„Такова масивна неутронна звезда с дълъг живот обикновено не се смята за възможна“, каза д-р Нурия Джордана Митянс, астроном от университета в Бат. „Загадка е защо това беше толкова дълготрайно.“

Наблюденията също повдигат въпроси относно източника на невероятно енергийните проблясъци, известни като къси гама-лъчи (GRB), които придружават сливането на неутронни звезди. Широко разпространено е мнението, че тези изблици – най-енергийните събития във Вселената след Големия взрив – изригват от полюсите на новообразувана черна дупка. Но в този случай наблюдаваният гама-изблик трябва да е излязъл от самата неутронна звезда, което показва съвсем различен процес.

Неутронните звезди са най-малките и най-плътните съществуващи звезди, заемащи забележително място сред конвенционалните звезди и черни дупки. Той е широк около 12 мили и е толкова плътен, че една чаена лъжичка от материала има маса от един милиард тона. Те имат гладка обвивка от чисти неутрони, 10 милиарда пъти по-силен от стомана.

„Това са странни, странни неща“, каза професор Карол Мондел, астроном от университета в Бат и съавтор на изследването. „Не можем да съберем тези материали и да ги върнем обратно в нашата лаборатория, така че единственият начин да ги изучаваме е, когато направят нещо в небето, което можем да наблюдаваме.“

В този случай, каза Мондел, изглежда, че нещо е попречило на неутронната звезда да „отбележи колко е масивна“. Една от възможностите е, че звездата се е въртяла толкова бързо и с толкова масивни магнитни полета, че нейният колапс е бил забавен – нещо като вода, която остава в наклонена кофа, ако се люлее достатъчно бързо.

„Това е първият пряк поглед, който можем да видим за свръхмасивна неутронна звезда в природата“, каза Мондел. — Предполагам, че ще намерим още от тях.

Неочакваните наблюдения бяха направени с помощта на орбиталната обсерватория Neil Gehrells Swift на НАСА, която откри първоначален гама-изблик, идващ от галактика на около 10,6 милиарда светлинни години. Автоматизирана обсерватория, Ливърпулският телескоп, разположен на Канарските острови, след това автоматично се завъртя, за да покаже ефектите от сливането. Тези наблюдения разкриха издайнически признаци на бързо въртяща се хипермагнитна неутронна звезда.

Това показва, че самата неутронна звезда е отприщила изблик на гама лъчи, а не след нейния гравитационен колапс. Досега беше трудно да се знае точната последователност от събития.

„Бяхме развълнувани да уловим много ранната оптична светлина от този кратък гама-изблик – нещо, което все още е почти невъзможно да се направи без роботизиран телескоп“, каза Мондел. „Нашето откритие отваря нова надежда за предстоящи проучвания на небето с помощта на телескопи като LSST Rubin Observatory, в които може да открием сигнали от стотици хиляди от тези дългоживеещи неутронни звезди, преди те да колапсират в черни дупки.“

„Екипът откри доказателства за стабилна свръхмасивна неутронна звезда, което е наистина важно откритие“, каза Стефано Ковино, астроном от астрономическата обсерватория Брера в Милано, който не участва в изследването.

Той каза, че работата може да даде нови прозрения за вътрешната структура на неутронните звезди, които вероятно съдържат ядро ​​от екзотична материя, въпреки че точната форма, която приема, е неизвестна.

Резултатите са публикувани в Астрофизичен вестник.