Astronomii au observat un obiect cosmic misterios care ar putea fi cea mai ușoară gaură neagră sau cea mai grea stea cu neutroni descoperită vreodată – sau ceva complet nou pentru știință.
Obiectul necunoscut, descoperit la 40.000 de ani lumină distanță, în interiorul unui glob dens de stele numit NGC 1851, a fost detectat prin fulgerările rapide ale companionului său care orbitează – o stea neutronică rotativă cunoscută sub numele de pulsar care eliberează un fascicul de lumină o dată la 6 milisecunde. .
Potrivit cercetătorilor, noua entitate se încadrează în „decalajul de masă” istoric dintre găuri negre și stele neutronice, ceea ce înseamnă că ar putea fi oricare dintre ele. Cercetătorii și-au publicat concluziile pe 18 ianuarie în jurnal Ştiinţă.
„Orice posibilitate pentru natura însoțitorului este incitantă”, autorul principal Ben Stappersprofesor de astrofizică la Universitatea din Manchester din Marea Britanie, a spus într-o declarație. „Un sistem pulsar-găură neagră va fi o țintă importantă pentru testarea teoriilor gravitaționale, iar o stea neutronică grea va oferi noi perspective în fizica nucleară la densități foarte mari”.
Legate de: Telescopul James Webb descoperă cea mai veche și mai îndepărtată gaură neagră din univers
Atât găurile negre, cât și stelele cu neutroni sunt cadavre stelare, lăsate în urmă după ce stele masive își termină viața în explozii violente numite supernove. În ciuda faptului că s-au născut la fel, cele două tipuri de obiecte pot avea mase foarte diferite: găurile negre supermasive pot
, în timp ce stelele cu neutroni rareori devin mai grele decât aproximativ trei mase solare. Dar cele mai ușoare găuri negre și cele mai grele stele cu neutroni pot arăta foarte asemănătoare de la distanță.
Pentru cea mai mare parte a istoriei astronomiei, oamenii de știință au putut observa doar stele cu neutroni cu greutatea de două ori mai mare decât masa Soarelui și găurile negre la fel de ușoare ca cinci mase solare, lăsând totul între ele un mister. Decalajul dintre cele două, cunoscut sub numele de decalajul de masă, a fost în cele din urmă depășit în 2019, când
Observatorul de unde gravitaționale cu interferometru cu laser (LIGO)
au detectat ondulații spațiu-timp care indică o gaură neagră ușoară sau o stea cu neutroni grele care cade undeva între cele două. Cu toate acestea, detectarea obiectelor care umple golurile de masă prin telescoape convenționale bazate pe lumină au rămas evazive.
Pentru a repera noul obiect, astronomii au folosit radiotelescopul MeerKAT din Africa de Sud pentru a scana clusterul globular NGC 1851 – o grămadă aglomerată de stele atât de strâns, încât cuptoarele cosmice se pot lovi uneori de pe orbite și chiar se pot ciocni.
Pulsurile radio slabe care se repetă de 170 de ori pe secundă au atras atenția astronomilor asupra unui pulsar și, observând modificările subtile ale „căpușelor” sale extrem de regulate, oamenii de știință au cartografiat mișcarea orbitală a acestuia. Acest lucru a dezvăluit că pulsarul se afla într-un sistem binar, orbitând în jurul unui obiect de aproximativ 3,9 mase solare – bang în mijlocul decalajului de masă.
Care ar putea fi obiectul – cea mai masivă stea neutronică cunoscută, cea mai ușoară gaură neagră sau o coajă de stea exotică care nu a fost încă caracterizată – nu este clar. Dar cercetătorii au spus că sondarea mai profundă i-ar putea ajuta să testeze teoriile noastre existente despre materie.
„Nu am terminat încă cu acest sistem”, co-autor Arunima Dutta, un doctorand la Institutul Max Planck pentru Radio Astronomie din Bonn, Germania, a declarat în declarație. „Descoperirea adevăratei naturi a companionului va fi un punct de cotitură în înțelegerea noastră despre stelele neutronice, găurile negre și orice altceva ar putea fi pândit în decalajul de masă al găurii negre”.