Die Astronomie steckt voller rätselhafter Dinge, und ein internationales Forscherteam hat gerade ein weiteres spannendes Objekt hinzugefügt: ein dichtes, kompaktes Objekt, das beobachtet wurde, wie es einen Pulsar umkreist. Das ist an sich noch nicht bahnbrechend, aber die Masse dieses Objekts ist rätselhaft. Er befindet sich in der sogenannten Massenlücke. Forscher beobachten entweder den schwersten bekannten Neutronenstern oder das leichteste Schwarze Loch.
Wenn Sterne, die schwerer als die Sonne sind, zur Supernova werden, können sie zwei verschiedene Arten von Objekten bilden. Wenn er nicht sehr groß ist, kollabiert er zu einem Neutronenstern. Neutronensterne sind Sternobjekte, die ausschließlich aus Neutronen (Teilchen im Zentrum des Atoms ohne elektrische Ladung) bestehen und eine unglaubliche Dichte haben. Ein Teelöffel Neutronensternmaterie hat ein Gewicht, das dem Gewicht eines Berges ähnelt.
Neutronensterne können unterschiedliche Eigenschaften haben. Pulsare sind eine Art Neutronenstern, der sich schnell um seine Achse dreht und dabei einen periodischen Impuls aussendet. Millisekundenpulsare, wie das Objekt in dieser Studie (genannt PSR J0514−4002E), rotieren hunderte Male pro Sekunde. Es funktioniert wie einige der präzisesten Uhren im Universum.
Ein weiteres dichtes Objekt, das eine Supernova erzeugen kann, ist ein Schwarzes Loch, ein Objekt, das so dicht ist, dass nichts, nicht einmal Licht, aus ihm entweichen kann. Beobachtungen und Theorien gehen davon aus, dass der schwerste Neutronenstern die 2,2-fache Sonnenmasse hat. Die Masse des leichtesten Schwarzen Lochs wird voraussichtlich etwa fünfmal so groß sein wie die Masse der Sonne. Dazwischen liegt die Massenlücke, bei der das Objekt vermutlich ein Schwarzes Loch ist, es sei denn, uns fehlt etwas in der Physik von Neutronensternen.
Die Masse des Pulsarbegleiters beträgt in diesem Fall zwischen dem 2,09- und 2,71-fachen der Masse unserer Sonne. Es könnte sich um ein System handeln, das einen Pulsar und ein Schwarzes Loch enthält; Oder ein Neutronenstern, einer davon ist ein Pulsar.
„Die Aussicht auf die Natur des Begleiters ist spannend. Das pulsierende Schwarze-Loch-System wird ein wichtiges Ziel für die Überprüfung von Gravitationstheorien sein, und der schwere Neutronenstern wird neue Einblicke in die Kernphysik bei sehr hohen Dichten liefern“, Co-Autor Professor Ben Stubbers von der Universität Manchester sagte in dem Artikel. Stellungnahme.
Der Pulsar rotiert (und pulsiert daher) 170 Mal pro Sekunde, was mit dem Radioobservatorium Meerkat beobachtet wurde. Durch die Untersuchung kleiner Variationen dieses rhythmischen Signals konnten die Forscher die Eigenschaften des Systems abschätzen. Die erreichte Genauigkeit ist unglaublich, wenn man bedenkt, dass diese beiden Himmelskörper 40.000 Lichtjahre von uns entfernt sind.
„Stellen Sie sich das so vor, als ob Sie eine nahezu perfekte Stoppuhr in die Umlaufbahn um einen etwa 40.000 Lichtjahre entfernten Stern werfen und diese Umlaufbahnen dann mit Mikrosekundengenauigkeit messen könnten“, fügte Euan Parr vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie hinzu. der das Forschungsteam leitete. Er lernt bei seiner Klassenkameradin Arunima Dutta.
Das Team geht davon aus, dass der Begleiter kein direktes Ergebnis einer Supernova ist, sondern ursprünglich aus zwei Neutronensternen bestand, die zu diesem massiven Objekt verschmolzen.
Es mag seltsam erscheinen, drei Neutronensterne in einem System zu haben, aber dieses Objekt befindet sich in einem Kugelsternhaufen. Dies ist eine kugelförmige Ansammlung von Sternen mit einer viel höheren Dichte als an anderen Orten in der Galaxie, beispielsweise in unserer Nachbarschaft. Es ist üblich, dass viele Sterne in Kugelsternhaufen interagieren. Solche Reaktionen könnten zur Entstehung eines unglaublichen Objekts geführt haben. Obwohl wir noch nicht genau wissen, was es ist, sind Forscher bestrebt, es herauszufinden.
„Wir sind mit diesem System noch nicht fertig“, schloss Arunima Datta. „Enthüllung der wahren Natur des Willens des Kameraden [be] Ein Wendepunkt in unserem Verständnis von Neutronensternen, Schwarzen Löchern und allem, was sonst noch in der Massenlücke des Schwarzen Lochs lauern könnte.
Ein Artikel, der diese Forschung beschreibt, ist in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaften.