Несколько сотен миллисекунд — это быстрее, чем вы моргнете. Но для нейтронных звезд, которые можно увидеть в бликах двух гамма-вспышек, такого времени более чем достаточно, чтобы рассказать нам о жизни, смерти и рождении черных дыр.
Перебирая архив высокоэнергетических вспышек на ночном небе, астрономы обнаружили закономерности колебаний света, оставленных двумя разными наборами столкнувшихся звезд. Данные указывали на очень короткую паузу в ходе их слияния, во время которой образовался самый плотный объект Вселенной, мгновенно коллапсировавший в черную дыру. Эта пауза длилась примерно от 10 до 300 миллисекунд, что технически приравнивается к двум нейтронным звездам достаточно большого размера.
«Мы знаем, что короткие гамма-всплески образуются, когда сливаются нейтронные звезды, а затем они коллапсируют в черную дыру. Мы нашли эти гамма-лучи в двух вспышках, наблюдаемых обсерваторией Compton Gamma Ray Observatory в начале 1990-х», — говорит Коул Миллер, астроном из Университета Мэриленда.
Самая большая нейтронная звезда Вселенной
Из того, что могут сказать исследователи, слияние на мгновение породило объект примерно на 20% больше нынешней нейтронной звезды-рекордсмена — пульсара, масса которого в 2,14 раза превышает массу нашего Солнца. Конечно, такая большая нейтронная звезда не может спорить с законами физики, поэтому долго и стабильно существовать в таком состоянии ей было не суждено.
Самое интересное, что нейтронные звезды перед слиянием разогнались до чрезвычайно большой скорости — почти 1300 оборотов в секунду. Это гораздо быстрее, чем рекордсмен J1748-2446ad, который делает всего 707 оборотов в секунду.
Звери космоса
Нейтронные звезды — настоящие звери космоса. Они содержат двойную массу нашего Солнца в объеме пространства размером примерно с небольшой город. Такая плотность не только делает странные вещи с материей, но и генерирует сверхмощные магнитные поля во Вселенной. Быстрое вращение нейтронных звезд образует полярные струи, которые издалека «пульсируют» как маяки.
Нейтронные звезды образуются, когда звезды массой в 8-30 раз больше нашего Солнца сжигают последнее топливо; тогда они взрываются сверхновой и оставляют после себя голое ядро массой примерно 1,1-2,3 массы Солнца и диаметром примерно 10-20 км. Но если масса нейтронной звезды во время ее формирования превысит солнечную в три раза, то она превращается в черную дыру. Есть и другой случай образования черной дыры — слияние двух нейтронных звезд.
Невероятное превращение
В начале 2022 года физики объявили о наблюдении вспышки гамма-излучения под названием GRB 180618A, обнаруженной еще в 2018 году. В послесвечении вспышки они нашли сигнатуру магнитно заряженной нейтронной звезды, называемой магнетаром. Но ее масса оказалась очень большой, поэтому на следующий день звезда исчезла — ученые считают, что она превратилась в черную дыру под действием гравитации. Как ей удалось сопротивляться гравитации почти сутки, остается загадкой. Возможно, магнитные поля манетара сыграли свою роль.
Ранее мы сообщали о том, как заглянуть внутрь нейтронной звезды.
По материалам ScienceAlert.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
