„Antsvorio“ neutronų žvaigždė prieštarauja juodosios skylės teorijai, teigia astronomai | Juodosios skylės


„Antsvorio turinčią“ neutroninę žvaigždę pastebėjo astronomai, teigdami, kad šis paslaptingas objektas sujaukia astronomines teorijas.

Hipermasyvi žvaigždė buvo sukurta susiliejus dviem mažesnėms neutroninėms žvaigždėms. Paprastai dėl tokių susidūrimų susidaro tokios masyvios neutroninės žvaigždės, kad veikiamos savo gravitacijos beveik akimirksniu subyra į juodąją skylę. Tačiau naujausi stebėjimai atskleidė, kad pabaisa žvaigždė sklandė daugiau nei dieną, kol ji išnyko iš akių.

„Paprastai manoma, kad tokia didžiulė neutroninė žvaigždė su ilga gyvenimo trukme neįmanoma“, – sakė Bato universiteto astronomė dr. Nuria Jordana-Mitjans. “Tai paslaptis, kodėl ši buvo tokia ilgaamžė”.

Stebėjimai taip pat kelia klausimų apie neįtikėtinai energingų blyksnių, vadinamų trumpaisiais gama spindulių pliūpsniais (GRB), šaltinį, lydinčių neutroninių žvaigždžių susiliejimą. Manoma, kad šie protrūkiai – energingiausi įvykiai visatoje nuo Didžiojo sprogimo – buvo paleisti iš naujai susidariusios juodosios skylės ašigalių. Tačiau šiuo atveju pastebėtas gama spindulių pliūpsnis turėjo kilti iš pačios neutroninės žvaigždės, o tai rodo, kad vyksta visiškai kitoks procesas.

Neutroninės žvaigždės yra mažiausios, tankiausios egzistuojančios žvaigždės, užimančios mielą vietą tarp įprastų žvaigždžių ir juodųjų skylių. Jie yra maždaug 12 mylių pločio ir tokie tankūs, kad arbatinio šaukštelio medžiagos masė būtų 1 milijardas tonų. Jie turi lygią grynų neutronų plutą, 10 milijardų kartų stipresnis už plieną.

„Tai tokie keistai egzotiški objektai“, – sakė Bato universiteto astronomė profesorė Carole Mundell ir tyrimo bendraautorė. „Mes negalime surinkti šios medžiagos ir grąžinti ją į savo laboratoriją, todėl vienintelis būdas ją ištirti yra tada, kai jie daro ką nors danguje, ką galime stebėti.

Šiuo atveju Mundell teigimu, atrodo, kad kažkas neleido neutroninei žvaigždei „pastebėti, kokia ji masyvi“. Viena iš galimybių yra ta, kad žvaigždė sukasi taip greitai ir su tokiais didžiuliais magnetiniais laukais, kad jos griūtis buvo atidėta – kažkas panašaus į tai, kaip vanduo lieka pakreiptame kibirėlyje, jei jis pakankamai greitai siūbuojamas.

„Tai pirmas tiesioginis žvilgsnis į hipermasyvią besisukančią neutroninę žvaigždę gamtoje“, – sakė Mundell. „Manau, kad jų rasime daugiau“.

Netikėtieji pastebėjimai buvo padaryti naudojant NASA orbitoje skriejančią Neilo Gehrelso Svifto observatoriją, kuri aptiko pradinį gama spindulių pliūpsnį, sklindantį iš galaktikos, esančios maždaug už 10,6 mlrd. šviesmečių. Robotų observatorija, Liverpulio teleskopas, esantis Kanarų salose, automatiškai pasisuko, kad pamatytų susijungimo pasekmes. Šie stebėjimai atskleidė labai įmagnetintos, greitai besisukančios neutroninės žvaigždės signalus.

Tai rodo, kad pati neutroninė žvaigždė paleido gama spindulių pliūpsnį, o ne po gravitacinio žlugimo. Iki šiol buvo sunku išsiaiškinti tikslią įvykių seką.

„Džiaugiamės galėdami pagauti labai ankstyvą optinę šviesą iš šio trumpo gama spindulių pliūpsnio – to, ko vis dar beveik neįmanoma padaryti nenaudojant robotinio teleskopo“, – sakė Mundell. „Mūsų atradimas atveria naujų vilčių būsimiems dangaus tyrimams naudojant teleskopus, tokius kaip Rubino observatorija LSST, su kuriais galime rasti signalus iš šimtų tūkstančių tokių ilgaamžių neutroninių žvaigždžių, kol jos subyrės ir taps juodosiomis skylėmis.

Milano Breros astronomijos observatorijos astronomas Stefano Covino, kuris nedalyvavo tyrime, sakė: „Komanda rado įrodymų, kad egzistuoja metastabili hipermasinė neutroninė žvaigždė, o tai yra tikrai svarbi išvada.

Jis teigė, kad šis darbas gali suteikti naujų įžvalgų apie neutroninių žvaigždžių vidinę struktūrą, kurios, kaip manoma, turi egzotiškos medžiagos branduolį, nors tiksli jos forma nežinoma.

Išvados paskelbtos Astrofizikos žurnalas.