Кілька сотень мілісекунд — це швидше, ніж ви кліпнете очима. Але для нейтронних зір, які можна побачити у відблисках двох гамма-спалахів, такого часу більш ніж достатньо, щоб розповісти нам про життя, смерть і народження чорних дір.
Перебираючи архів високоенергетичних спалахів на нічному небі, астрономи виявили закономірності коливань світла, залишених двома різними наборами зір, що зіткнулися. Дані вказували на дуже коротку паузу під час їхнього злиття, коли утворився найщільніший об’єкт Всесвіту, який потім миттєво колапсував у чорну діру. Ця пауза тривала приблизно від 10 до 300 мілісекунд, що технічно прирівнюється до двох нейтронних зір досить великого розміру.
«Ми знаємо, що короткі гамма-сплески утворюються, коли зливаються нейтронні зорі, а потім вони колапсують у чорну діру. Ми знайшли ці гамма-промені у двох спалахах, які спостерігала обсерваторія Compton Gamma Ray Observatory на початку 1990-х», — говорить Коул Міллер, астроном з Університету Меріленду.
Найбільша нейтронна зоря Всесвіту
З того, що можуть сказати дослідники, злиття на якусь мить породило об’єкт приблизно на 20% більший за нинішню нейтронну зорю-рекордсмена — пульсар, маса якого в 2,14 раза перевищує масу нашого Сонця. Звичайно, така велика нейтронна зоря не може сперечатись із законами фізики, тому довго існувати в такому стані їй не судилося.
Найцікавіше те, що об’єкти перед злиттям розігнались до надзвичайно великої швидкості — майже 1300 обертів на секунду. Це набагато швидше, ніж рекордсмен J1748-2446ad, який робить лише 707 обертів за секунду.
Звірі космосу
Нейтронні зорі — справжні звірі космосу. Вони містять подвійну масу нашого Сонця в об’ємі простору розміром приблизно з невелике місто. Така щільність не тільки робить дивні речі з матерією, а й генерує надпотужні магнітні поля у Всесвіті. Швидке обертання нейтронних зір утворює полярні струмені, які здалеку «пульсують» неначе маяки.
Нейтронні зорі утворюються, коли світила масою у 8—30 разів більші за наше Сонце спалюють останнє паливо; тоді вони вибухають надновою та залишають по собі голе ядро масою приблизно 1,1—2,3 маси Сонця та діаметром приблизно 10—20 км. Але у випадку якщо маса нейтронної зорі під час її формування перевищить сонячну втричі, то вона перетворюється на чорну діру. Є й інший випадок утворення чорної діри — злиття двох нейтронних зір.
Неймовірне перетворення
На початку 2022 року фізики оголосили про спостереження спалаху гамма-випромінювання під назвою GRB 180618A, яке було виявлене ще 2018 року. У післясвітінні спалаху вони виявили сигнатуру магнітно зарядженої нейтронної зорі, яка називається магнетаром. Але її маса виявилась дуже великою, тому наступного дня зоря зникла — вчені вважають, що вона перетворилась на чорну діру під дією власної гравітації. Як їй вдалося чинити опір гравітації майже добу, залишається загадкою. Можливо, магнітні поля манетара зіграли свою роль.
Раніше ми повідомляли про те, як зазирнути всередину нейтронної зорі.
За матеріалами ScienceAlert.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
