Иногда наблюдения астрономов сталкиваются с явлениями на небесах, которые представляют сложность для наших объяснений. В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, астрономы подробно рассказали о таком открытии, способном вызвать дискуссии и спекуляции.
Нейтронные звезды являются одними из самых плотных объектов во Вселенной. Эти компактные образования, размером с атомное ядро, но с массой города, расширяют границы нашего понимания экстремальной материи. По мере увеличения массы нейтронной звезды вероятность ее коллапса и превращения в более плотное образование, например, черную дыру, также возрастает.
Гравитационное притяжение этих астрофизических объектов настолько сильно, что их ядра, как бы они ни были плотны, постоянно скрыты от Вселенной за горизонтами событий – областями абсолютной тьмы, из которых свет не может выбраться.
Для понимания физики переходного состояния между нейтронными звездами и черными дырами необходимо обнаружить объекты, находящиеся на этой грани. Астрономы обнаружили нечто подобное, изучая звездное скопление NGC 1851. Там они выявили необычную пару: миллисекундный пульсар, представляющий собой быстро вращающуюся нейтронную звезду, и массивный темный объект неизвестной природы.
Этот массивный объект, оставаясь невидимым на всех частотах света, в других условиях был бы трудно изучить. Однако миллисекундные пульсары, подобные космическим атомным часам, обеспечивают стабильные измерения и позволяют детально изучать систему.
С помощью радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке группа смогла провести наблюдения системы NGC 1851E. Это позволило точно определить орбиты двух объектов в системе, выявив изменения в их близости со временем. Эти изменения соответствуют теории относительности Эйнштейна и позволяют определить общую массу системы.
Результаты наблюдений показали, что система NGC 1851E имеет массу почти в четыре раза больше Солнца. Темный объект, подобно пульсару, представляет собой компактное образование, значительно плотнее обычной звезды. Это значимо выходит за пределы массы самых массивных нейтронных звезд и находится в "разрыве масс черной дыры" – между тяжелейшими нейтронными звездами и легкими черными дырами, порожденными коллапсом звезды.
Это открытие может указывать на присутствие пульсара на орбите вокруг остатков столкновения двух нейтронных звезд. Эта необычная конфигурация стала возможной благодаря плотной структуре звезд в NGC 1851. На этой звездной площадке звезды могут менять партнеров в своем бесконечном вальсе, а слишком близкое столкновение двух нейтронных звезд может привести к их столкновению и образованию черной дыры, которая затем может вступить в танец с другими звездами.
Работа с NGC 1851E еще не завершена. Мы продолжаем исследовать систему, чтобы окончательно определить природу темного объекта и выяснить, открывает ли он перед нами самую легкую черную дыру или самую массивную нейтронную звезду – или, возможно, что-то совсем иное. На грани между нейтронными звездами и черными дырами всегда существует вероятность открытия новых, пока неизвестных астрофизических объектов.
Это открытие обещает вызвать интерес и спекуляции, но уже сейчас ясно, что система NGC 1851E открывает новые перспективы в понимании того, что происходит с материей в самых экстремальных условиях Вселенной.
