Szybko wirująca gwiazda neutronowa na południe od gwiazdozbioru Lwa jest najmasywniejszą tego typu gwiazdą widzianą do tej pory – wynika z nowych obserwacji.
Rekordowo zapadnięta gwiazda, nazwana PSR J0952-0607, waży około 2,35 razy więcej niż Słońce, donoszą naukowcy 11 lipca na arXiv.org. „To najcięższa dobrze zmierzona gwiazda neutronowa, jaką do tej pory znaleziono” – mówi współautor badania Roger Romani, astrofizyk z Uniwersytetu Stanforda.
Poprzednim rekordzistą była gwiazda neutronowa w północnym gwiazdozbiorze Camelopardalis o nazwie PSR J0740+6620, która osiągnęła masę 2,08 razy większą od Słońca. Jeśli gwiazda neutronowa staje się zbyt masywna, zapada się pod własnym ciężarem i staje się czarną dziurą. Te pomiary masywnych gwiazd neutronowych są interesujące, ponieważ nikt nie zna dokładnej granicy masy pomiędzy gwiazdami neutronowymi a czarnymi dziurami.
Ta linia podziału napędza dążenie do znalezienia najbardziej masywnych gwiazd neutronowych i określenia, jak masywne mogą one być, mówi Romani. „Określa ona granicę pomiędzy tym, co widoczne we wszechświecie, a tym, co jest na zawsze ukryte przed nami wewnątrz czarnej dziury” – mówi. „Gwiazda neutronowa, która jest na krawędzi stania się czarną dziurą – jest wystarczająco ciężka, aby się zapaść – ma w swoim centrum najgęstszy materiał, do którego mamy dostęp w całym widzialnym wszechświecie”.
PSR J0952-0607 znajduje się w gwiazdozbiorze Sextans, tuż na południe od Leo. Rezyduje 20 000 lat świetlnych od Ziemi, daleko ponad płaszczyzną galaktyki w halo Drogi Mlecznej. Gwiazda neutronowa emituje w naszą stronę impuls fal radiowych za każdym razem, gdy się obraca, więc astronomowie klasyfikują ten obiekt również jako pulsar. Po raz pierwszy zgłoszony w 2017 roku, pulsar ten obraca się co 1,41 milisekundy, szybciej niż wszystkie inne pulsary z wyjątkiem jednego.
To dlatego Romani i jego koledzy zdecydowali się go zbadać – szybki spin doprowadził ich do podejrzenia, że pulsar może być niezwykle ciężki. Dzieje się tak dlatego, że inna gwiazda krąży wokół pulsara i tak jak woda przelewająca się przez koło wodne wprawia je w ruch, tak gaz opadający z towarzysza na pulsar mógł przyspieszyć jego rotację, zwiększając jednocześnie jego masę.
Obserwując towarzysza, Romani i jego koledzy stwierdzili, że wiruje on wokół pulsara szybko – z prędkością około 380 kilometrów na sekundę. Używając prędkości towarzysza oraz jego okresu orbitalnego wynoszącego około sześciu i pół godziny, zespół obliczył masę pulsara na ponad dwa razy większą niż masa Słońca. To o wiele więcej niż typowa gwiazda neutronowa, która jest tylko około 1,4 razy masywniejsza od Słońca.
„To wspaniałe badanie” – mówi Emmanuel Fonseca, radioastronom z West Virginia University w Morgantown, który zmierzył masę poprzedniego rekordzisty, ale nie był zaangażowany w nową pracę. „Pomaga fizykom jądrowym faktycznie ograniczyć naturę materii w tych ekstremalnych środowiskach”.
