Het nieuw ontdekte astronomische object ligt op de rand van twee extreme mogelijkheden

Astronomie zit vol raadselachtige dingen, en een internationaal team van onderzoekers heeft zojuist nog een spannend object toegevoegd: een compact, compact object dat in een baan om een ​​pulsar draait. Dit is op zichzelf niet baanbrekend, maar de massa van dit object is raadselachtig. Hij bevindt zich in wat de massakloof wordt genoemd. Onderzoekers observeren de zwaarste bekende neutronenster of het lichtste zwarte gat.

Wanneer sterren zwaarder dan de zon een supernova ondergaan, kunnen ze twee verschillende soorten objecten vormen. Als hij niet erg groot is, zal hij instorten tot een neutronenster. Neutronensterren zijn stellaire objecten die uitsluitend uit neutronen bestaan ​​(deeltjes in het centrum van het atoom zonder elektrische lading) en een verbazingwekkende dichtheid hebben. Een theelepel neutronenstermaterie heeft een gewicht dat vergelijkbaar is met het gewicht van een berg.

Neutronensterren kunnen verschillende eigenschappen hebben. Pulsars zijn een soort neutronenster die snel om zijn as draait en een periodieke puls uitzendt. Millisecondepulsars, zoals het object in deze studie (genaamd PSR J0514−4002E), roteren honderden keren per seconde. Het werkt als enkele van de meest nauwkeurige klokken in het universum.

Een ander compact object dat een supernova kan creëren is een zwart gat, een object dat zo compact is dat niets, zelfs licht niet, eruit kan ontsnappen. Waarnemingen en theorieën plaatsen de zwaarst mogelijke neutronenster op 2,2 keer de massa van de zon. De massa van het lichtste zwarte gat zal naar verwachting ongeveer vijf keer de massa van de zon zijn. Daartussenin zit de massakloof, waarbij verwacht wordt dat het object een zwart gat is, tenzij we iets missen in de fysica van neutronensterren.

De massa van de pulsar-metgezel ligt in dit geval tussen 2,09 en 2,71 keer de massa van onze zon. Het zou een systeem kunnen zijn dat een pulsar en een zwart gat bevat; Of een neutronenster, waarvan er één een pulsar is.

“Het vooruitzicht op de aard van de begeleider is opwindend. Het pulserende zwarte gatensysteem zal een belangrijk doelwit zijn voor het testen van theorieën over de zwaartekracht, en de zware neutronenster zal nieuwe inzichten verschaffen in de kernfysica bij zeer hoge dichtheden”, aldus co-auteur Professor Ben Stubbers van de Universiteit van Manchester zegt in het artikel. stelling.

De pulsar roteert (en pulseert dus) 170 keer per seconde, wat is waargenomen met behulp van het Meerkat radioobservatorium. Door kleine variaties in dit ritmische signaal te bestuderen, konden de onderzoekers de eigenschappen van het systeem inschatten. De bereikte nauwkeurigheid is ongelooflijk als je bedenkt dat deze twee hemellichamen zich op een afstand van 40.000 lichtjaar van ons bevinden.

‘Zie het als het feit dat je een bijna perfecte stopwatch in een baan rond een ster op ongeveer 40.000 lichtjaar afstand kunt laten vallen, en die banen vervolgens met microsecondenprecisie kunt timen’, zegt Euan Parr van het Max Planck Instituut voor Radioastronomie. die leiding gaf aan het onderzoeksteam. Hij studeert bij zijn klasgenoot Arunima Dutta.

Het team gelooft dat de begeleider niet een direct resultaat is van een supernova, maar oorspronkelijk twee neutronensterren waren, die samensmolten tot dit massieve object.

Het lijkt misschien vreemd om drie neutronensterren in één systeem te hebben, maar dit object bevindt zich in een bolvormige cluster. Dit is een bolvormige sterrenhoop met een veel hogere dichtheid dan op andere plaatsen in de Melkweg, zoals onze omgeving. Het is gebruikelijk dat veel sterren samenwerken in bolvormige sterrenhopen. Dergelijke reacties hebben mogelijk geleid tot de vorming van een ongelooflijk object. Hoewel we nog niet precies weten wat het is, willen onderzoekers er graag achter komen.

“We zijn nog niet klaar met dit systeem”, concludeerde Arunima Datta. “Het onthullen van de ware aard van de wil van de kameraad [be] Een keerpunt in ons begrip van neutronensterren, zwarte gaten en wat er nog meer op de loer ligt in de massakloof van het zwarte gat.

Een artikel waarin dit onderzoek wordt beschreven, is gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappen.