Маленький тяжелый звездный труп: ученые выяснили размер и массу ближайшей нейтронной звезды

Фото: NASA

Ученые использовали рентгеновский телескоп NICER, установленный на Международной космической станции, чтобы выяснить, какой размер и массу имеет ближайшая к Земле мертвая звезда. Результаты исследования опубликованы в Astrophysical Journal, пишет Space.

Как и все нейтронные звезды, пульсары, которые являются их разновидностью, рождаются, когда умирают массивные обычные звезды. То есть по сути это звездный труп. Но миллисекундные пульсары вращаются вокруг своей оси очень быстро и при этом выпускают струи излучения и материи со своих полюсов с регулярной периодичностью. Поэтому астрономы называют такие пульсары космическими маяками, с помощью которых можно измерять время.

Самым близким к Земле миллисекундным пульсаром является PSR J0437-4715. Она находится на расстоянии 510 световых лет от нас. Он совершает 174 оборота в секунду вокруг своей оси. При этом он выпускает рентгеновское излучение и радиоволны, которые накрывают Землю каждые 5,75 миллисекунды.

Ученые давно хотели выяснить размер и массу этой нейтронной звезды и наконец-то это им удалось. Оказалось, что пульсар PSR J0437-4715 имеет диаметр 22,5 км, но его масса в 1,4 раза больше, чем у Солнца. Для сравнения, диаметр Солнца почти 1,4 млн км.

Если у звезд, которые в 8-25 раз больше Солнца заканчивается водород для поддержания термоядерного синтеза в ядре, то они начинают умирать и больше не могут сопротивляться гравитации для поддержания стабильной формы. Поэтому такая звезда взрывается сверхновой, а ее ядро сжимается и превращается в нейтронную звезду. Независимо от начальной массы звезды, возникшая нейтронная звезда не может иметь массу, больше чем в 2 раза превышающую массу Солнца.

При этом нейтронные звезды, которые иногда называют мертвыми звездами, имеют в среднем диаметр 20 км. Учитывая их огромную массу эти звезды являются вторыми самыми плотными объектами в космосе после черных дыр.

После своего рождения все нейтронные звезды начинают быстро вращаться вокруг своей оси, но некоторые пульсары имеют очень большую скорость вращения. Известно, что скорость вращения пульсаров может вырасти за счет поглощения материи, которую мертвая звезда вытягивает из звезды-компаньона. Это происходит, если две звезды находятся очень близко друг к другу.

Астрономы считают, что пульсар PSR J0437-4715 мог приобрести высокую скорость вращения также за счет своего компаньона. Рядом с мертвой звездой находится еще один звездный тру – звезда белый карлик. Такие объекты возникают после смерти звезд похожих на Солнце. При этом данный белый карлик на 75% меньше Солнца по массе и у него отсутствуют внешние слои, что говорит о существовании звездного каннибализма в прошлом.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform