Kategorie Kosmos

Naukowcy uważają, że odkryli najcięższą gwiazdę neutronową albo najlżejszą czarną dziurę

Większość supernowych pozostawia po sobie czarną dziurę lub wytwarza gwiazdę neutronową. Ostatecznie zależy to od pierwotnej masy gwiazdy i jest widoczne w populacji wytwarzanych przez nią obiektów.


Luka masowa

Najcięższa gwiazda neutronowa ma nie więcej niż 2,5 masy Słońca. Z kolei najlżejsza zaobserwowana czarna dziura jest pięć razy większa od naszej centralnej gwiazdy. Pośrodku tego zakresu znajduje się tak zwana „luka masowa”, a naukowcy byli nią zakłopotani od dziesięcioleci.

Jednak niedawno naukowcy z obserwatorium fal grawitacyjnych LIGO i Virgo ogłosili, że znaleźli obiekt o masie pośredniej, który oszacowano na 2,6 masy Słońca i jest częścią zderzenia wykrytego 14 sierpnia 2019 roku (GW190814) z czarną dziurą 23 razy większą od masy Słońca.

Naukowcy uważają, że odkryli najcięższą gwiazdę neutronową albo najlżejszą czarną dziurę

Rekordowe zdarzenie

Jak opisano w The Astrophysical Journal Letters, zdarzenie jest rekordowe z dwóch powodów: jest to emisja fali grawitacyjnej o najbardziej ekstremalnym stosunku masowym (9: 1), a sam obiekt jest albo najcięższą znaną gwiazdą neutronową, albo najlżejszą czarną dziurą.


Po wykryciu LIGO i Virgo wysłało ostrzeżenie do społeczności astronomicznej. Kilkadziesiąt teleskopów na ziemi i w kosmosie szukało zdarzenia, ale nigdzie nie udało się zarejestrować żadnego pośredniego zjawiska.

Obecne modele teoretyczne stanowią wyzwanie dla tworzenia łączących się par zwartych obiektów o tak dużym stosunku masy. Odkrycie sugeruje, że zdarzenia te występują znacznie częściej niż przewidywaliśmy. Tajemniczym obiektem może być gwiazda neutronowa łącząca się z czarną dziurą, ekscytująca możliwość, która jeszcze nie została potwierdzona obserwacyjnie. – powiedziała w oświadczeniu Vicky Kalogera z Northwestern University

Nowa populacja obiektów

Do tej pory tylko jedno zdarzenie zostało potwierdzone za pomocą teleskopów optycznych. Pierwsza kolizja gwiazdy neutronowej GW170817 stworzyła obiekt znajdujący się na granicy luki masowej.

To nowe wydarzenie było sześciokrotnie większe niż GW170817, co znacznie utrudniło jego znalezienie. Prawdziwa natura obiektu wciąż pozostaje zagadką, ale kolejne odkrycia podobnych zjawisk mogą dostarczyć więcej szczegółów.

Naukowcy uważają, że odkryli najcięższą gwiazdę neutronową albo najlżejszą czarną dziurę

To pierwszy wgląd na całkiem nową populację kompaktowych obiektów binarnych, a to dopiero początek. Gdy detektory stają się coraz bardziej czułe, będziemy obserwować jeszcze więcej tych sygnałów i będziemy mogli wskazać populacje gwiazd neutronowych i czarnych dziur we wszechświecie. – powiedział Charlie Hoy, członek LIGO Scientific Collaboration