Astrofizika krīzē? NLO atklāšana var mainīt visu

Astronomi ir atklājuši debess objektu, kas neatbilst klasifikācijai, iespējams, atklājot jauna veida kosmisko būtību zināmās fizikas robežās.

Dažreiz astronomi debesīs sastopas ar objektiem, kurus mēs nevaram viegli izskaidrot. Mūsu jaunajā pētījumā publicēts iekšā Zinātnesmēs ziņojam par šādu atklājumu, kas, visticamāk, izraisīs diskusijas un spekulācijas.

Neitronu zvaigznes ir daži no blīvākajiem objektiem Visumā. Kompakts kā atoma kodols, bet tikpat liels kā pilsēta, tas pārsniedz mūsu izpratnes par galīgo matēriju robežas. Jo smagāka ir neitronu zvaigzne, jo lielāka iespēja, ka tā galu galā sabruks par kaut ko blīvāku: melno caurumu.

Mākslinieka sistēmas atveidojums, pieņemot, ka masīvā pavadošā zvaigzne ir melnais caurums. Spožākā fona zvaigzne ir tās orbītā pavadonis radio pulsārs PSR J0514-4002E. Abas zvaigznes šķir 8 miljonu kilometru attālums, un tās viena ap otru riņķo ik pēc 7 dienām. Autors: Daniels Futselārs (artsource.nl)

Izpratnes robeža: neitronu zvaigznes un melnie caurumi

Šie astrofiziskie objekti ir tik blīvi un to gravitācija tik spēcīga, ka to kodolus, lai kādi tie arī būtu, no Visuma pastāvīgi pārklāj notikumu horizonti: pilnīgas tumsas virsmas, no kurām nevar izkļūt gaisma.

Ja mēs vēlamies izprast fiziku neitronu zvaigznes un melno caurumu griešanas punktā, mums ir jāatrod objekti šajās robežās. Jo īpaši mums ir jāatrod objekti, kuriem mēs varam veikt precīzus mērījumus ilgā laika periodā. Un tieši to mēs atradām – objektu, kas nav skaidri A Neitronu zvaigzne Ne arī a Melnais caurums.

Habla kosmiskā teleskopa attēls no lodveida kopas NGC 1851. Attēla avots: NASA, ESA un G. Piotto (Università degli Studi di Padova); Procesors: Gladys Cooper (NASA/Amerikas Katoļu universitāte)

Kosmiskā deja NGC 1851. gadā

Tas notika, skatoties dziļi zvaigžņu kopā NGC 1851 Tas, ka esam atklājuši, šķiet, ir zvaigžņu pāris, sniedz jaunu ieskatu matērijas galējās robežās Visumā. Sistēma sastāv no vienas milisekundes PulsarTā ir ātri rotējoša neitronu zvaigzne, kas, griežoties, izplata radio gaismas starus pa Visumu, un tas ir masīvs, slēpts nezināmas dabas objekts.

Masīvais objekts ir tumšs, kas nozīmē, ka tas ir neredzams visās gaismas frekvencēs – no radio līdz gaismas joslām, rentgena un gamma stariem. Citos apstākļos tas padarītu neiespējamu pētniecību, taču šeit mums palīdz milisekundes pulsārs.

Milisekundes pulsāri ir kā kosmiskie atompulksteņi. To rotācijas ir neticami stabilas, un tās var precīzi izmērīt, nosakot regulāro radio impulsu, ko tie rada. Lai gan pēc būtības ir nemainīgs, novērotais spins mainās, kad pulsārs ir kustībā vai kad tā signālu ietekmē spēcīgs gravitācijas lauks. Novērojot šīs izmaiņas, mēs varam izmērīt objektu īpašības pulsāru orbītās.

Komanda izmantoja jutīgo radioteleskopu MeerKAT, kas atrodas daļēji tuksnešainā Karoo reģionā Dienvidāfrikā. Kredīts: Sarao

Atklājiet noslēpumu ar MeerKAT

Mēs esam izmantojuši savu starptautisko astronomu komandu Surikatu radioteleskops Dienvidāfrikā veikt šādus sistēmas novērojumus, ko dēvē par NGC 1851E.

Tas ļāva mums precīzi aprakstīt abu objektu orbītas, parādot, ka to tuvākās pieejas punkts laika gaitā mainās. Šīs izmaiņas apraksta Einšteina relativitātes teorija Izmaiņu ātrums parāda sistēmas objektu kopējo masu.

Mūsu novērojumi atklāja, ka NGC 1851E sistēma sver apmēram četras reizes vairāk nekā mūsu Saule un ka tumšais pavadonis bija, tāpat kā pulsārs, kompakts objekts — daudz blīvāks nekā parasta zvaigzne. Vismasīvākās neitronu zvaigznes sver apmēram divas reizes vairāk nekā Saules masa, tādēļ, ja šī ir dubultneitronu zvaigžņu sistēma (labi zināmas un labi izpētītas sistēmas), tajā jābūt divām no vissmagākajām neitronu zvaigznēm, kas jebkad atklātas.

Lai atklātu pavadoņa būtību, mums būs jāsaprot, kā masa tiek sadalīta starpzvaigžņu sistēmā. Atkal izmantojot Einšteina vispārējo relativitātes teoriju, mēs varam detalizēti modelēt sistēmu, konstatējot, ka pavadoņa masa ir no 2,09 līdz 2,71 reizes lielāka par Saules masu.

Pavadoņa masa ietilpst “melnā cauruma masas spraugā”, kas atrodas starp vissmagākajām iespējamām neitronu zvaigznēm, kuru masa, domājams, ir aptuveni 2,2 Saules masas, un vieglākajiem melnajiem caurumiem, kas var veidoties no zvaigžņu sabrukuma un kuru masa ir apmēram 5 saules masas. Objektu raksturs un sastāvs šajā spraugā ir izcils jautājums astrofizikā.

Potenciālie kandidāti

Ko tad īsti mēs atradām?

Radiopulsāra NGC 1851E un tā dīvainās pavadošās zvaigznes iespējamā veidošanās vēsture. Pateicība: Tomass Torress (Olborgas Universitāte/MPIfR)

Pievilcīga iespēja ir tāda, ka esam atklājuši pulsāru, kas riņķo ap divu neitronu zvaigžņu saplūšanas (sadursmes) paliekām. Šī neparastā konfigurācija bija iespējama, pateicoties blīvajam zvaigžņu sastāvam NGC 1851.

Uz šīs pārpildītās deju grīdas zvaigznes riņķos viena ap otru, mainot partnerus nebeidzamā valsī. Ja divas neitronu zvaigznes tiktu mestas pārāk tuvu viena otrai, to deja beigtos katastrofāli.

Viņu sadursmes rezultātā radušais melnais caurums, kas var būt daudz vieglāks par krītošu zvaigžņu radītajiem, var brīvi klīst pa kopu, līdz atrod citu valsi dejotāju pāri, un nekaunīgi iespraucas – dzenājot prom vieglāko partneri. Ārstēšanā. Tieši šis sadursmju un apmaiņas mehānisms varētu novest pie sistēmas, ko mēs novērojam šodien.

Turpini tiekties

Mēs vēl neesam pabeiguši darbu ar šo sistēmu. Jau notiek darbs, lai galīgi noteiktu pavadoņa patieso būtību un atklātu, vai esam atklājuši vieglāko melno caurumu vai masīvāko neitronu zvaigzni, vai varbūt ne.

Uz robežas starp neitronu zvaigznēm un melnajiem caurumiem vienmēr pastāv jaunu, vēl nezināmu astrofizisku objektu iespējamība.

Šim atklājumam noteikti sekos daudz spekulāciju, taču jau tagad ir skaidrs, ka šai sistēmai ir milzīgs daudzsolījums, kad runa ir par izpratni par to, kas patiesībā notiek ar matēriju visekstrēmākajās Visuma vidēs.

sarakstījis:

• Jūens D. Bars – projekta zinātnieks par tranzīta zvaigznēm un pulsāriem sadarbībā ar MeerKAT (TRAPUM), Maksa Planka radioastronomijas institūtu
• Arunima Dutta – PhD kandidāte Maksa Planka Radioastronomijas institūta Radioastronomijas fundamentālās fizikas pētniecības nodaļā
• Benjamin Stubbers – Mančestras universitātes astrofizikas profesors

Pielāgots no raksta, kas sākotnēji tika publicēts Saruna.