En spindende kosmisk kadaver er alt, hvad der er tilbage af en tungvægtig stjerne, der svæver omkring 4.600 lysår fra Jorden efter at have gennemgået en eksplosiv død. Nu har astronomer fundet, at dette lig er den mest massive neutronstjerne nogensinde opdaget.
Faktisk siger de, at det er så massivt - ca. 2,14 gange massen af vores sol pakket ind i en kugle, der sandsynligvis er omkring 20 km (20 km) over - at det er nær grænsen for at være i stand til overhovedet at eksistere.
Denne neutronstjerne, kaldet J0740 + 6620, udsender fyrbølger af radiobølger og spins i en svimlende 289 gange i sekundet, hvilket gør den til en pulsar. Det nye estimat for pulsarmassen gør det heftigere end den tidligere rekordholder - en spindingneutronstjerne, der vejer ca. 2,01 gange solens masse, sagde hovedforfatter Thankful Cromartie, en kandidatstuderende ved University of Virginia. At finde ud af den nye rekordindehaveres masse "var absolut spændende," tilføjede hun.
Forskerne opdagede muligheden for at studere stjernekroppen i data indsamlet af radioteleskoper ved Green Bank Observatory og Arecibo Observatory. Dataene kom fra et samarbejde kaldet det nordamerikanske Nanohertz-observatorium for gravitationsbølger, eller NANOGrav, med målet om at observere en flok af disse hurtigt spindende pulsarer over hele himlen.
Mens de kiggede på NANOGrav-datasæt, så Cromartie og hendes team "et antydning" om et fysikfenomen, der ville give dem mulighed for at forudsige pulsars masse. De brugte derefter Green Bank Telescope i West Virginia for at søge denne "antydning" mere detaljeret.
Astronomerne bemærkede, at radiobølgerne, den regelmæssigt udsendte, baseret på pulsars placering skulle have nået teleskopet en smidge hurtigere end de faktisk gjorde. Kaldt Shapiro-forsinkelsen sker dette fysikfenomen, når et andet himmelobjekt kredser rundt om en roterende neutronstjerne, bundet af stjernens tyngdekraft. Når objektet, i dette tilfælde en hvid dværgstjerne, passerer foran pulsaren, snor det omløbende objekt lidt rundt i rummet, hvor radiosignalet ville rejse, så radiobølgerne ankommer til vores teleskoper lidt forsinket.
Forskere bruger disse forsinkelser til at beregne massen af både pulsaren og den hvide dværg.
Den nylige opdagelse kunne afsløre mere information om supernovas og hvordan neutronstjerner fødes, sagde Cromartie. Når store stjerner dør, detonerer de typisk som supernovas. En sådan eksplosion får stjernen til at kollapse på sig selv og bliver enten en neutronstjerne eller, hvis den virkelig er massiv, et sort hul.
Der er en grænse for, hvor massive neutronstjerner kan være, sagde Cromartie. Forskere rapporterede i 2017, at når en stjerne når 2,17 gange solens masse, er den stjerne dømt til en mørk eksistens som et sultthult sort hul. Dette antyder, at J0740 + 6620 "virkelig skubber denne grænse", sagde Cromartie. Enhver mere massiv, og stjernen ville have kollapset i et sort hul.
Nogle virkelig underlige fysik menes at forekomme inden for sådanne tætte stjernestykke objekter, "Fysikken, der forekommer i det indre af stjernerne, er stadig virkelig dårligt forstået," sagde hun. At finde en der er tæt på eksistensgrænsen kunne afsløre mere om hvad der sker dybt inde, men også om, hvor meget tætte materialer opfører sig, tilføjede hun.
Og så "at observere neutronstjerner på denne måde er slags som at bruge et laboratorium i rummet til at studere nuklear fysik," tilføjede hun. Nu, sagde hun, håber hun at gøre mere regelmæssige observationer af denne pulsar ved hjælp af teleskoper som det canadiske Hydrogen Intensity Mapping Experiment Telescope eller CHIME og NASAs Neutron Star Interior Composition Explorer Teleskop eller NICER, der flyver ombord på den internationale rumstation . Med disse observationer kunne hun finjustere massemålingen.
Forskerne rapporterede deres fund 16. september i tidsskriftet Nature Astronomy.
- 9 ideer om sorte huller, der vil sprænge dit sind
- De 12 mærkeligste objekter i universet
- 5 grunde til, at vi kan leve i et multiverse
