Международная команда астрономов зафиксировала необычный объект на орбите радиопульсара, расположенного на расстоянии 40 тысяч световых лет от Земли. Он тяжелее, чем нейтронная звезда, и легче, чем черная дыра. Если ученые определят объект как черную дыру, то этот случай позволит по-новому проверить известные теории гравитации. А если объект окажется нейтронной звездой, то он даст новые данные для ядерной физики. Исследование опубликовано в журнале Science.
Радиотелескоп MeerKAT зафиксировал необычный объект во время наблюдения большого скопления звезд NGC 1851. Оно находится в созвездии Голубя в Млечном Пути. В NGC 1851 высокая плотность старых звезд — они расположены настолько тесно, что иногда нарушают орбиты и взаимодействуют друг с другом. Порой звезды сталкиваются и образуют другие объекты — как тот, что обнаружил MeerKAT.
Видео дня
Неизвестное тело вращается вокруг радиопульсара. Это нейтронная звезда, испускающая радиоизлучение подобно космическому маяку. Пульсар вращается более 170 раз в секунду и каждый раз производит ритмичный импульс, похожий на тиканье часов. Это тиканье невероятно регулярно, и, наблюдая за ним, ученые могут определить точное орбитальное движение пульсара.
«Представьте, что вы можете вывести почти идеальный секундомер на орбиту вокруг звезды, находящейся на расстоянии почти 40 000 световых лет, а затем засечь время этой орбиты с точностью до микросекунды», — объяснил Эван Барр, соавтор исследования из Радиоастрономического института Общества Макса Планка.
Изучение вращения радиопульсара помогло определить тип нового объекта. Оказалось, что это не обычная звезда, а сверхплотный остаток сжавшейся нейтронной звезды. Масса спутника радиопульсара — 2,09–2,71 массы Солнца. Это больше, чем у любой известной нейтронной звезды, и одновременно меньше, чем у любой известной черной дыры. В среднем нейтронная звезда в 1,1 раза тяжелее Солнца, а черная дыра — в 5 раз и больше.
Пока ученые не могут окончательно сказать, обнаружили они самую массивную нейтронную звезду, самую легкую черную дыру или кардинально новый вариант звезды. Если объект окажется черной дырой, то этот случай станет первым открытием системы «пульсар — черная дыра». Она позволит по-новому проверить общую теорию относительности Эйнштейна и детальнее изучить черные дыры.
«Любая из возможных версий природы спутника — захватывающая. Система "пульсар — черная дыра" станет мишенью для проверки теорий гравитации, а тяжелая нейтронная звезда даст новые представления о ядерной физике при очень высоких плотностях», — заявил Бен Стэпперс, соавтор исследования из Манчестерского университета.
