Исследователи из Университета Западной Вирджинии помогли обнаружить самую массивную на сегодняшний день нейтронную звезду — прорыв, обнаруженный с помощью телескопа Грин-Бэнк в США, штате Западная Виргиния.

Нейтронная звезда, названная J0740 + 6620, является быстро вращающимся пульсаром, который в 2,17 раза больше массы Солнца (что в 333 000 раз превышает массу Земли), но диаметром всего 20-30 километров. Это измерение приближается к пределам того, насколько массивным и компактным может стать один объект, не превращая себя в черную дыру.

Звезда была обнаружена на расстоянии примерно 4600 световых лет от Земли.

Эти результаты, полученные из Национального научного фонда NANOGrav Physics Frontiers Center, были опубликованы 16 сентября в журнале Nature Astronomy.

По словам профессора физики и астрономии Маклафлина, это открытие является одним из многих счастливых результатов, которые были получены в ходе обычных наблюдений, проводимых в рамках поиска гравитационных волн.

«В Green Bank мы пытаемся обнаружить гравитационные волны от пульсаров», — сказала она. «Чтобы сделать это, нам нужно наблюдать множество миллисекундных пульсаров, которые являются быстро вращающимися нейтронными звездами. Это открытие — не бумага для обнаружения гравитационных волн, а один из многих важных результатов, полученных в результате наших наблюдений».

Масса пульсара измерялась с помощью явления, известного как «Эффект Шапиро». В сущности, гравитация от звезды-компаньона белого карлика деформирует пространство, окружающее ее, в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна. Это заставляет импульсы пульсара перемещаться немного дальше, когда они проходят через искаженное пространство-время вокруг белого карлика. Эта задержка сообщает им массу белого карлика, которая, в свою очередь, обеспечивает измерение массы нейтронной звезды.

Нейтронные звезды представляют собой сжатые остатки массивных звезд. Они создаются, когда гигантские звезды умирают в сверхновых и их ядра разрушаются, а протоны и электроны сталкиваясь друг с другом, образуя нейтроны.

Для того, чтобы визуализировать массу нейтронной звезды, представьте один сахарный кубик из нейтронов, который будет весить 100 миллионов тонн на Земле. Это также вес примерно такой же, как и всей человеческой популяции.

«Эти звезды очень экзотические», — сказала Маклафлин. «Мы не знаем, из чего они сделаны, и один действительно важный вопрос: «Насколько массивной вы можете сделать одну из этих звезд?».

Пульсары получили свое имя из-за двойных лучей радиоволн, которые они излучают со своих магнитных полюсов. Эти лучи несутся через пространство подобно маяку. Некоторые вращаются со скоростью в сотни оборотов в секунду.

Поскольку пульсары вращаются с такой феноменальной скоростью и регулярностью, астрономы могут использовать их в качестве космического эквивалента атомных часов. Такое точное хронометрирование помогает астрономам изучать природу пространства-времени, измерять массы звездных объектов и улучшать понимание общей теории относительности.