Astronomii au descoperit stele neutronice masive care au trăit și murit într-o clipită

Astronomii au descoperit recent modele în oscilațiile de lumină lăsate de două seturi diferite de stele neutronice care se ciocnesc, indicând o pauză în călătoria lor de la un obiect superdens până la o „groapă infinită” de întuneric.

Această pauză – undeva între 10 și 300 de milisecunde – echivalează, din punct de vedere tehnic, cu două stele neutronice noi, de dimensiuni mega, despre care cercetătorii bănuiesc că se roteau fiecare suficient de repede pentru a întârzia pentru scurt timp destinul lor inevitabil de a deveni găuri negre, scrie ScienceAlert.

• O gaură neagră masivă din Universul timpuriu, surprinsă în timp ce trage „un pui de somn”
• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte

„Știm că [exploziile de raze gamma] (sau GRB) se formează atunci când stelele neutronice aflate pe orbită se ciocnesc între și știm că, în cele din urmă, acestea se prăbușesc într-o gaură neagră, dar secvența exactă a evenimentelor nu este bine înțeleasă”, a declarat Cole Miller, astronom la Universitatea din Maryland, College Park (UMCP) din SUA.

„Am găsit aceste modele de raze gamma în două explozii observate de Compton la începutul anilor 1990”.

Timp de aproape 30 de ani, Observatorul de raze gamma Compton a înconjurat Pământul și a colectat strălucirea razelor X și a razelor gamma care se revărsau din evenimente cataclismice îndepărtate.

Stelele neutronice, adevărate bestii ale Cosmosului

Acea arhivă de fotoni de mare energie conține o sumedenie de date despre lucruri precum stelele neutronice care se ciocnesc, care eliberează impulsuri puternice de radiații cunoscute sub numele de explozii de raze gamma.

Stelele neutronice sunt adevărate bestii ale Cosmosului. Ele conțin o masă dublă față de cea a Soarelui nostru într-un volum de spațiu de mărimea unui oraș mic. Nu numai că acest lucru are efect asupra materiei, forțând electronii să intre în protoni pentru a-i transforma într-un praf greu de neutroni, dar poate genera câmpuri magnetice cum nu se mai întâlnește nimic altceva în Univers.

Învârtindu-se în rotație mare, aceste câmpuri pot accelera particulele la viteze ridicol de mari, formând jeturi polare care par să „pulseze” ca niște faruri supraîncărcate.

Stelele neutronice se formează atunci când stelele obișnuite (cu o masă de 8 până la 30 de ori mai mare decât cea a Soarelui nostru) își ard ultimul combustibil, lăsând un miez cu o masă de 1,1 până la 2,3 mase solare, prea rece pentru a rezista presiunii propriei gravitații.

Teoria de bază privind acest proces este destul de clară, stabilind limite generale privind cât de grea poate fi o stea neutronică înainte de a se prăbuși. Pentru bilele de materie reci, care nu se rotesc, această limită superioară este puțin sub trei mase solare, dar acest lucru implică și complicații care ar putea face ca drumul de la steaua neutronică la gaura neagră să nu fie atât de simplu.

Stelele neutronice se formează atunci când stelele își ard combustibilul

Termenul mai exact pentru modelul observat în exploziile de raze gamma înregistrate de Compton la începutul anilor 1990 este o oscilație cvasiperiodică. Amestecul de frecvențe care urcă și coboară în semnal poate fi descifrat pentru a descrie momentele finale ale obiectelor masive în timp ce se învârt unul în jurul celuilalt și apoi se ciocnesc.

Din ceea ce pot spune cercetătorii, fiecare dintre coliziuni a produs un obiect cu aproximativ 20% mai mare decât actuala stea neutronică de mare greutate deținătoare a recordului – un pulsar a cărui masă a fost calculată la 2,14 ori mai mare decât cea a Soarelui nostru. De asemenea, au avut un diametru dublu față de cel al unei stele neutronice tipice.

Interesant este faptul că obiectele se roteau într-un ritm extraordinar de aproape 78.000 de ori pe minut, mult mai rapid decât pulsarul J1748-2446ad, deținătorul recordului, care reușește doar 707 rotații pe secundă.

Cele câteva rotații pe care fiecare stea neutronică a reușit să le facă în timpul scurtei vieți ar fi putut fi alimentate de un impuls unghiular suficient pentru a combate implozia lor gravitațională.

Această cercetare a fost publicată în revista Nature.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Telescopul Hubble a surprins ultimele clipe din viața unei stele, devorată de o gaură neagră „flămândă”

O filmare spectaculoasă de la NASA cu Soarele arată 133 de zile din viața stelei noastre

Astronomii au descoperit cele mai îndepărtate stele din galaxia noastră

TESS a detectat un nou „Jupiter fierbinte” care orbitează în jurul unei stele bizare