Ανακάλυψη άστρου νετρονίων με μάζα περίπου όσο μία πόλη. Astronomers detect the most massive neutron star ever measured

Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε ένα άστρο νετρονίων (πάλσαρ) με τη μεγαλύτερη μάζα που έχει ποτέ βρεθεί. Neutron stars are the compressed remains of massive stars gone supernova. WVU astronomers were part of a research team that detected the most massive neutron star to date. Credit: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε ένα άστρο νετρονίων (πάλσαρ) με τη μεγαλύτερη μάζα που έχει ποτέ βρεθεί. Είναι σχεδόν 2,2 φορές μεγαλύτερη της μάζας του Ήλιου μας ή 333.000 μεγαλύτερη της Γης, συμπιεσμένη μέσα σε μια σφαίρα διαμέτρου μόνο 25 χιλιομέτρων, δηλαδή περίπου όσο μια πόλη.

Άστρο με μάζα 333.000 μεγαλύτερη από την Γη

Artist impression and animation of the Shapiro Delay. As the neutron star sends a steady pulse towards the Earth, the passage of its companion white dwarf star warps the space surrounding it, creating the subtle delay in the pulse signal. Credit: BSaxton, NRAO/AUI/NSF

Πρόκειται για το άστρο J0740+6620, σε απόσταση 4.600 ετών φωτός από τη Γη, το οποίο αποτελεί ζευγάρι με ένα γειτονικό άστρο λευκό νάνο.

Η ανακάλυψη του διπλού συστήματος επιτεύχθηκε με το τηλεσκόπιο του Αστεροσκοπείου Green Bank της Δ.Βιρτζίνια από επιστήμονες έξι χωρών (ΗΠΑ, Βρετανία, Καναδάς, Αυστραλία, Κίνα, Ουγγαρία), με επικεφαλής τη Θένκφουλ Κρομάρτι του Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια, και η σχετική δημοσίευση έγινε στο περιοδικό αστρονομίας «Nature Astronomy».

Οι 2,17 ηλιακές μάζες που ζυγίζει το συγκεκριμένο άστρο, είναι πολύ κοντά στο θεωρητικό όριο συμπιεσμένης μάζας, την οποία μπορεί να έχει ένα σώμα προτού μετατραπεί σε μαύρη τρύπα.

Τι είναι οι αστέρες νετρονίων;

Οι εξωτικοί αστέρες νετρονίων είναι συμπιεσμένα απομεινάρια τεράστιων άστρων, που αρχικά μετατράπηκαν με εκρηκτικό τρόπο σε υπερκαινοφανείς αστέρες (σούπερ-νόβα).

Στη συνέχεια, ο πυρήνας του άστρου κατέρρευσε εκ των έσω και τα πρωτόνια και ηλεκτρόνια του συγχωνεύθηκαν μεταξύ τους, δημιουργώντας νετρόνια. Τα πάλσαρ θεωρούνται τα πυκνότερα φυσικά αντικείμενα στο γνωστό σύμπαν (με εξαίρεση τις μαύρες τρύπες), καθώς μόνο ένα κουταλάκι ζάχαρης από το υλικό τους θα μπορούσε να ζυγίζει 100 τόνους στη Γη ή σχεδόν όσο όλος ο ανθρώπινος πληθυσμός του πλανήτη μας.

Αστέρες που στριφογυρίζουν σαν σβούρες

Τα άστρα αυτά στριφογυρίζουν με τρομερή ταχύτητα και περιοδικότητα σαν σβούρες ή φάροι, εκπέμποντας από τους μαγνητικούς πόλους τους δίδυμες ακτίνες ραδιοκυμάτων, που κατά σταθερά χρονικά διαστήματα «σαρώνουν» το διάστημα και μπορεί να γίνουν αντιληπτές από τη Γη.

Μερικά πάλσαρ πραγματοποιούν εκατοντάδες περιστροφές κάθε δευτερόλεπτο και οι αστρονόμοι μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν σαν το ισοδύναμο των ατομικών ρολογιών, κάτι που βοηθά στη μελέτη του χωροχρόνου και στην κατανόηση της γενικής θεωρίας σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Πηγές:  Relativistic Shapiro delay measurements of an extremely massive millisecond pulsar, Nature Astronomy (2019). DOI: 10.1038/s41550-019-0880-2 - https://phys.org/news/2019-09-astronomers-massive-neutron-star.html - https://www.tovima.gr/2019/09/17/science/anakalypsi-astrou-netronion-me-maza-peripou-oso-mia-poli/