Wirujące pary odsłaniają procesy gwiazdotwórcze

Gwiazdy neutronowe i czarne dziury – najgęstsze znane nam obiekty we Wszechświecie – dzieli dość mglista granica. Z jednej strony, nie znamy wielu przypadków gwiazd neutronowych cięższych od 2,5 mas Słońca. Z drugiej, czarne dziury lżejsze od 5 Słońc są również rzadkością. Jak zatem sklasyfikować obiekty w tym przedziale?

Astronomowie stanęli przed taką właśnie zagadką. Znaleźli albo najmasywniejszą gwiazdę neutronową, albo najlżejszą czarną dziurę. Ewan Barr i Arunima Dutta z niemieckiego Max Planck Institute for Radioastronomy w Bonn odkryli obiekt pomiędzy 2,3-2,7 masami Słońca.

Badania wykonano siecią radioteleskopów MeerKAT (Karoo Array Telescope) położoną w Republice Południowej Afryki, metodą hiperdokładnych pomiarów pulsara PSR J0514−4002E. Wiruje on szczególnie szybko – 5600 razy na sekundę i tak często wysyła w naszym kierunku radiowy puls. Dzięki temu astronomowie mogli zaobserwować, że pulsar nie jest samotny – delikatne zmiany radiowego sygnału docierającego do teleskopu wskazują na obecność kompana.

Pomiary pozwoliły określić całkowitą masę układu na niespełna 4 masy Słońca. Ustalono też masę składników: pulsar ma masę około 1,2 mas Słońca. To pozostawia dla drugiego składnika około 2,7 Słońc.

Za powstanie tego rzadko spotykanego obiektu może odpowiadać jego środowisko. Układ podwójny, o którym mowa, znajduje się bowiem w dość gęstym tłumie gwiazd – gromadzie kulistej NGC1851. Prawdopodobnie sprzyja on łączeniu się gwiazd w pary.

Skąd nietypowa masa obiektu? Autorzy sugerują, że cięższy element układu sam był kiedyś układem podwójnym. Gwiazdy, które go tworzyły, wirowały coraz bliżej siebie, aby w końcu się połączyć. Następnie wskutek dużej gęstości gwiazd w otoczeniu, nowo powstała czarna dziura (lub gwiazda neutronowa), znalazła sobie nowego kompana, pulsara PSR J0514−4002E.

Takie układy podwójne są bardzo cennym znaleziskiem. Pozwalają badać procesy fizyczne związane z łączeniem się gwiazd, ale też na precyzyjne testy efektów relatywistycznych. Wokół tych niewiarygodnie gęstych skupisk masy zakrzywienie przestrzeni jest niemal namacalne.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.