Астрономы из Технического университета Дании (DTU) при помощи рентгеновского телескопа NASA NICER, установленного на МКС, наблюдали за одним из самых быстро вращающихся объектов, когда-либо зафиксированных во Вселенной. Этот уникальный объект — нейтронная звезда в системе под названием 4U 1820-30, расположенная в созвездии Стрельца, в 26 000 световых лет от Земли. Оказалось, что звезда делает 716 оборотов вокруг своей оси за одну секунду. Это феноменально высокая скорость, практически сравнимая лишь с другими рекордными нейтронными звездами, вроде PSR J1748–2446. Открытие было опубликовано в журнале Astrophysical Journal, и, если дальнейшие наблюдения подтвердят его, нейтронная звезда 4U 1820-30 может быть признана одним из самых быстро вращающихся объектов во Вселенной.

Нейтронные звезды представляют собой невероятно плотные остатки ядер древних звёзд, которые завершили свой жизненный путь взрывом сверхновой. По сути, они — самые компактные известные объекты во Вселенной после чёрных дыр. Несмотря на маленький диаметр, всего 12 километров, 4U 1820-30 весит в 1,4 раза больше Солнца, что означает колоссальное давление и плотность, почти сравнимую с чёрной дырой. Сверхмощная гравитация этой нейтронной звезды также привлекает материал от её звезды-компаньона — белого карлика, по размерам сопоставимого с Землёй. Компаньон совершает один оборот вокруг нейтронной звезды всего за 11 минут, что делает эту систему одной из самых тесных рентгеновских двойных систем, известных на сегодняшний день.

Наблюдения DTU стали возможны благодаря технологии звёздного трекера, установленной на телескопе NICER, которая позволила фиксировать мельчайшие колебания звезды во время термоядерных вспышек. Эти вспышки происходят, когда материал, притянутый к нейтронной звезде, накапливается на её поверхности и в какой-то момент взрывается из-за колоссального давления. В такие моменты яркость звезды может превышать солнечную в сто тысяч раз, высвобождая огромное количество энергии. В одном из таких всплесков учёные зафиксировали уникальный сигнал — так называемые «термоядерные колебания всплесков» на частоте 716 Гц, которые и позволили измерить скорость вращения звезды.

Сама по себе нейтронная звезда 4U 1820-30 интересна не только из-за своей необычайной скорости, но и благодаря возможности изучения природы таких объектов. Обычно нейтронные звёзды трудно наблюдать напрямую из-за их слабого света, но рентгеновское излучение, выделяющееся при поглощении материала от звезды-компаньона, делает их наблюдаемыми. Это рентгеновское излучение даёт ценную информацию о процессе взаимодействия звёзд в тесных двойных системах, что также помогает понять природу термоядерных процессов в нейтронных звёздах и процессы образования гравитационных волн.