Самая массивная из открытых до сего дня нейтронных звезд оправдывает свое название - Гранит науки - 2010-11-04

Самая массивная из открытых до сего дня нейтронных звезд оправдывает свое название, отвергая спорные теории об экзотических материях, входящих в состав этих плотных астрономических тел.

Открытие, сделанное американскими учеными с помощью Радиотелескопа Грин-Бэнк Национальной Радиоастрономической обсерватории (National Radio Astronomy Observatory Green Bank Telescope) в Западной Виржинии, затрагивает большую область физики и астрофизики. «Эта нейтронная звезда вдвое массивнее нашего Солнца. Это удивительно. Такая масса означает, что несколько теоретических моделей, представляющих внутренний состав нейтронных звезд, сейчас исключаются полностью» - цитирует Пола Демореста (Paul Demorest) из Национальной Радиоастрономической обсерватории специализированный портал SpaceRef.com. Нейтронные звезды – это то, что остается от обычной звезды после ее взрыва в сверхновую. Согласно стандартной астрономической модели, вещество в сердцевине нейтронной звезды сжато настолько плотно, что ядра атомов распадаются на составляющие, при этом протоны и электроны, сталкиваясь, дробятся до нейтронов. Но на самом деле известно об этом мало. Отсутствие информации, как водится, рождает гипотезы, каждая из которых противоречит остальным. Различные модели предполагают, что сердцевина нейтронной звезды может содержать либо входящие в состав нейтрона свободные кварки, либо экзотические виды материи как то субатомные частицы гипероны или конденсаты каонов. Для того чтобы проверить ту или иную теорию, необходимо подсчитать массу нейтронной звезды, поскольку каждая из моделей предсказывает свой верхний предел этой массы.

На прошлой неделе в журнале Nature (October 28, 2010) Деморест с коллегами сообщили об открытии звезды рекордной массы – она на 13% превышает по массе самую тяжелую до недавних пор Vela X-1. Новоявленная нейтронная звезда под названием PSR J1614-230 массивней Солнца в два раза. Она является частью бинарной звездной системы и вращается вместе со своей звездой-компаньоном «белым карликом». Нейтронная звезда испускает радиоимпульсы с регулярным миллисекундным интервалом, но поскольку на пути сигнала к Земле всегда оказывается белый карлик, импульс приходит с задержкой, которая зависит от массы звезды-компаньона и меняется по мере вращения звезд в бинарной системе друг вокруг друга. Это называется эффектом Шапиро или гравитационной задержкой сигнала. Измерения задержки импульса вместе с измерением периода полного оборота звезд и скорости вращения нейтронной звезды позволяют вычислить массу нейтронной звезды. Изучение такого объекта информативно не только для физики сверхплотной ядерной материи, но и для некоторых астрофизических явлений. Так, одним из популярных объяснений причин кратковременных гамма-всплесков во Вселенной является столкновение нейтронных звезд. Тот факт, что нейтронная звезда может быть столь массивна, как PSR J1614-2230, делает это предположение вполне подходящим для описания механизма, порождающего гамма-всплеск.