Steaua de neutroni „supraponderală” sfidează teoria găurii negre, spun astronomii | găuri negre

Astronomii au observat prezența unei stele neutronice „supraponderale”, care spun că obiectul misterios încurcă teoriile astronomice.

Steaua supermasivă a fost produsă prin fuziunea a două stele neutronice mai mici. Astfel de ciocniri au ca rezultat de obicei stele cu neutroni atât de masive încât se prăbușesc într-o gaură neagră aproape instantaneu sub propria gravitație. Dar ultimele observații au dezvăluit că stea monstruoasă a plutit peste orizont mai mult de o zi înainte de a dispărea din vedere.

„O astfel de stea neutronică masivă, cu o speranță de viață lungă, nu este de obicei considerată posibilă”, a spus dr. Nuria Jordana Mitjans, astronom la Universitatea din Bath. „Este un mister de ce acest lucru a fost atât de lung.”

Observațiile ridică, de asemenea, întrebări cu privire la sursa fulgerelor incredibil de energetice, cunoscute sub numele de explozii scurte de raze gamma (GRB), care însoțesc fuziunile stelelor neutronice. Se presupune pe scară largă că aceste izbucniri – cele mai energice evenimente din univers de la Big Bang – erup din polii unei găuri negre nou formate. Dar, în acest caz, explozia de raze gamma observată trebuie să fi emanat chiar de steaua neutronică, indicând un proces complet diferit.

Stelele neutronice sunt cele mai mici și mai dense stele existente, ocupând un loc remarcabil printre stelele convenționale și găurile negre. Are o lățime de aproximativ 12 mile și este atât de dens încât o linguriță de material are o masă de un miliard de tone. Au o înveliș neted de neutroni puri, de 10 miliarde de ori mai puternic decât oțelul.

„Sunt lucruri ciudate, ciudate”, a spus profesorul Carol Mondel, astronom la Universitatea din Bath și coautor al studiului. „Nu putem colecta aceste materiale și să le aducem înapoi în laboratorul nostru, așa că singurul mod în care le putem studia este atunci când fac ceva pe cer pe care îl putem observa”.

În acest caz, a spus Mondel, se pare că ceva a împiedicat steaua neutronică să „observe cât de masivă este”. O posibilitate este că steaua se învârtea atât de repede și cu câmpuri magnetice atât de masive încât prăbușirea ei a fost întârziată – ceva asemănător cu apa care rămâne într-o găleată înclinată dacă se legăna suficient de repede.

„Aceasta este prima privire directă pe care am putea-o obține despre o stea neutronică supermasivă din natură”, a spus Mondel. — Bănuiala mea este că vom găsi mai multe dintre ele.

Observațiile neașteptate au fost făcute folosind Observatorul Swift Neil Gehrells al NASA, care a detectat o explozie inițială de raze gamma provenind dintr-o galaxie aflată la aproximativ 10,6 miliarde de ani lumină distanță. Un observator automatizat, Telescopul Liverpool, situat în Insulele Canare, s-a rotit apoi automat pentru a afișa efectele fuziunii. Aceste observații au dezvăluit semne revelatoare ale unei stele neutronice hipermagnetice care se rotește rapid.

Acest lucru indică faptul că steaua neutronică însăși a declanșat o explozie de raze gamma, mai degrabă decât să apară după prăbușirea gravitațională. Până acum, a fost greu de știut succesiunea exactă a evenimentelor.

„Am fost încântați să captăm lumina optică foarte timpurie din această explozie scurtă de raze gamma – ceva care este încă aproape imposibil de făcut fără un telescop robot”, a spus Mondel. „Descoperirea noastră deschide noi speranțe pentru viitoarele cercetări ale cerului folosind telescoape precum Observatorul LSST Rubin, în care putem găsi semnale de la sute de mii de aceste stele neutronice cu viață lungă înainte de a se prăbuși în găuri negre”.

„Echipa a găsit dovezi ale unei stele neutronice stabile, supermasive, ceea ce este o descoperire cu adevărat importantă”, a declarat Stefano Covino, astronom la Observatorul Astronomic Brera din Milano, care nu a fost implicat în cercetare.

El a spus că lucrarea ar putea oferi noi perspective asupra structurii interne a stelelor neutronice, care probabil conțin un nucleu de materie exotică, deși forma exactă pe care o ia este necunoscută.

Rezultatele au fost publicate în Jurnalul de astrofizică.