Astronomii au descoperit un obiect care sfidează orice explicație

Estimated read time 8 min read

O echipă de astronomi au prezentat în detaliu descoperirea lor fascinantă și analizează natura sa potențială.

Uneori, astronomii întâlnesc pe cer obiecte pe care nu le putem explica cu ușurință. În noua noastră cercetare, publicată în revista Science, raportăm o astfel de descoperire, care va stârni probabil discuții și speculații.

Stelele neutronice sunt unele dintre cele mai dense obiecte din univers. La fel de compacte ca un nucleu atomic, dar la fel de mari ca un oraș, ele împing limitele înțelegerii noastre despre materia extremă.

Cu cât o stea neutronică este mai grea, cu atât este mai probabil să se prăbușească în cele din urmă pentru a deveni ceva și mai dens: o gaură neagră.

Aceste obiecte astrofizice sunt atât de dense, iar atracția lor gravitațională atât de puternică, încât nucleele lor – oricare ar fi ele – sunt permanent ascunse de univers prin orizonturi de eveniment: suprafețe de întuneric perfect din care lumina nu poate scăpa.

Dacă vrem să înțelegem vreodată fizica de la punctul de basculare dintre stelele neutronice și găurile negre, trebuie să găsim obiecte la această graniță. În special, trebuie să găsim obiecte pentru care să putem face măsurători precise pe perioade lungi de timp. Și tocmai asta am găsit – un obiect care nu este în mod evident nici o stea neutronică, nici o gaură neagră.

În timp ce ne uitam în adâncul roiului stelar NGC 1851, am observat ceea ce pare a fi o pereche de stele care oferă o nouă perspectivă asupra extremelor materiei din univers.

Sistemul este compus dintr-un pulsar de milisecunde, un tip de stea neutronică care se rotește rapid și care, în timp ce se rotește, împrăștie fascicule de lumină radio în cosmos, și un obiect masiv, ascuns, de natură necunoscută.

Obiectul masiv este întunecat, ceea ce înseamnă că este invizibil la toate frecvențele de lumină – de la radio la benzile optice, de raze X și de raze gamma. În alte circumstanțe, acest lucru l-ar face imposibil de studiat, dar aici ne vine în ajutor pulsarul de milisecunde.

Pulsarii de milisecunde sunt asemănători unor ceasuri atomice cosmice. Rotirile lor sunt incredibil de stabile și pot fi măsurate cu precizie prin detectarea pulsului radio regulat pe care îl creează. Deși este stabil în mod intrinsec, spinul observat se modifică atunci când pulsarul se află în mișcare sau când semnalul său este afectat de un câmp gravitațional puternic.

Prin observarea acestor schimbări putem măsura proprietățile corpurilor aflate pe orbite cu pulsarii.

Echipa internațională de astronomi a folosit radiotelescopul MeerKAT din Africa de Sud pentru a efectua astfel de observații ale sistemului, denumit NGC 1851E.

”Acestea ne-au permis să detaliem cu precizie orbitele celor două obiecte, arătând că punctul lor de apropiere cea mai apropiată se modifică în timp. Astfel de schimbări sunt descrise de teoria relativității a lui Einstein, iar viteza unei schimbări ne vorbește despre masa combinată a corpurilor din sistem.”

Observațiile noastre au arătat că sistemul NGC 1851E cântărește de aproape patru ori mai mult decât Soarele nostru și că companionul întunecat era, ca și pulsarul, un obiect compact – mult mai dens decât o stea normală.

Cele mai masive stele neutronice cântăresc în jur de două mase solare, așa că, dacă acesta ar fi un sistem dublu de stele neutronice (sisteme bine cunoscute și studiate), atunci ar trebui să conțină două dintre cele mai grele stele neutronice descoperite vreodată.

Pentru a descoperi natura companionului, ar trebui să înțelegem cum a fost distribuită masa din sistem între stele. Utilizând din nou relativitatea generală a lui Einstein, am putea modela sistemul în detaliu, descoperind că masa companionului se situează între 2,09 și 2,71 ori masa Soarelui.

Masa companionului se încadrează în „diferența de masă a găurilor negre”, care se află între cele mai grele stele neutronice posibile, care se crede că ar fi de aproximativ 2,2 mase solare, și cele mai ușoare găuri negre care se pot forma în urma colapsului stelar, de aproximativ 5 mase solare. Natura și formarea obiectelor din acest decalaj reprezintă o întrebare nerezolvată în astrofizică.

O posibilitate seducătoare este aceea că am descoperit un pulsar pe orbită în jurul rămășițelor unei fuziuni (coliziuni) a două stele neutronice. O astfel de configurație neobișnuită este posibilă datorită împachetării dense a stelelor din NGC 1851.

Pe acest ring de dans stelar aglomerat, stelele se vor învârti una în jurul celeilalte, schimbând partenerii într-un vals fără sfârșit. Dacă se întâmplă ca două stele neutronice să fie aruncate prea aproape una de cealaltă, dansul lor se va sfârși într-un mod cataclismic.

Gaura neagră creată în urma coliziunii lor, care poate fi mult mai ușoară decât cele create de stelele care se prăbușesc, este apoi liberă să se plimbe prin cluster până când găsește o altă pereche de dansatori în vals și, destul de nepoliticos, se introduce în el – dând afară partenerul mai ușor în acest proces. Acest mecanism de coliziuni și schimburi este cel care ar putea da naștere sistemului pe care îl observăm astăzi.

Nu am terminat încă cu acest sistem. Se lucrează deja pentru a identifica în mod concludent adevărata natură a companionului și pentru a afla dacă am descoperit cea mai ușoară gaură neagră sau cea mai masivă stea neutronică – sau poate niciuna dintre ele.

La granița dintre stelele neutronice și găurile negre există întotdeauna posibilitatea ca un nou obiect astrofizic, încă necunoscut, să existe.

Multe speculații vor urma cu siguranță acestei descoperiri, dar ceea ce este deja clar este că acest sistem este foarte promițător în ceea ce privește înțelegerea a ceea ce se întâmplă cu adevărat cu materia în cele mai extreme medii din univers.

Pentru mai multe articole interesante rămâi cu noi pe WorldNews24.net / TelegramGoogle News. Și nu uitați, vă așteptăm și pagina noastră de Facebook !

Citește și....

De același autor