ruimte

Unieke neutronenster ontdekt

Dit jaar is rijk aan ontdekkingen van ongewoneruimtevoorwerpen. Dus schreven we onlangs dat astronomen een planeet hebben ontdekt die niet zou moeten bestaan. Nu hebben wetenschappers met behulp van de Green Bank Telescope de meest massieve neutronenster in de hele geschiedenis van waarnemingen gevonden. Neutronensterren zijn nogal vreemd - ze bestaan ​​bijna volledig uit neutronen en hebben een ongelooflijke dichtheid. De massa van de ontdekte ster, die niet de mooiste naam J0740 + 6620 heeft gekregen, is 2,17 keer groter dan de massa van de zon en de diameter is 30 kilometer. De studie zal worden gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy.

Er wordt aangenomen dat neutronensterren in zwarte gaten instorten

Wat zijn neutronensterren?

Mee eens, het universum is iets vreemds. Het bevat galactische filamenten, superclusters van sterrenstelsels, donkere materie, Fermi-bellen, zwarte gaten, neutronensterren ... de lijst gaat maar door. En als we je vrij recent over het kosmische web hebben verteld, raden we vandaag aan aandacht te besteden aan neutronensterren.

Om te beginnen komen die dichtere objecten binnenUniversum behalve neutronensterren zijn alleen zwarte gaten. Onderzoekers geloven terecht dat de studie van neutronensterren hen dichter bij het begrip van de extreme fysica van het universum kan brengen - uiteindelijk zijn het deze sterren die in ruimtemonsters instorten. In feite is een neutronenster een massieve atoomkern die zeer vreemde eigenschappen heeft. Dus J0740 + 6620 is de dichtste en vreemdste neutronenster in de hele geschiedenis van waarnemingen.

Neutronensterren zijn een van de meest mysterieuze objecten in het universum.

Omdat sterren, zoals jij en ik, ouder worden ensterven, hun uiteindelijke toestand hangt af van de massa. Om te begrijpen hoe neutronensterren worden gevormd uit stervende sterren, moet je eerst begrijpen hoe witte dwergen worden gevormd. Het feit is dat 97% van de sterren in het heelal witte dwergen zijn. Ze bestaan ​​uit elektron-nucleair plasma en bevatten geen bronnen van thermonucleaire energie. Bovendien zijn ze de op een na dichtste soort sterren na neutronensterren vanwege een soort 'ingebouwd' kosmisch stopbord. Simpel gezegd, witte dwergen zijn zo dicht dat de atoombindingen van hun materiaal worden verbroken. Dit verandert ze in een plasma van atoomkernen en elektronen. Tegelijkertijd is het verkrijgen van een hogere dichtheid dan witte dwergen vrij moeilijk - de elektronen willen niet in dezelfde staat met elkaar zijn en zullen compressie weerstaan ​​tot een bepaald punt waar dit kan gebeuren. Natuurkundigen noemen dit de degeneratie van elektronen.

U kunt de verbazingwekkende ontdekkingen van astronomen bespreken met de deelnemers aan onze Telegram-chat.

Sterren met een massa van niet meer dan 10 zonnewaarden,neigen ertoe witte dwergen te worden. De massalimiet van witte dwergen is ongeveer 1,44 zonnemassa's. Maar een dichtere ster met een massa van 10 tot 29 zonnemassa's kan een neutronenster worden. Het feit is dat op dit moment de sterdichtheid zo hoog is dat deze de degeneratie van elektronen overwint: de elektronen willen nog steeds niet dezelfde staat innemen, daarom worden ze gedwongen te combineren met protonen, waardoor neutronen worden gevormd en neutrino's worden uitgestoten. Zo zijn neutronensterren bijna volledig samengesteld uit neutronen en worden ze vastgehouden vanwege hun degeneratie, die vergelijkbaar is met de degeneratie van elektronen in witte dwergen.

Schematische weergave van een pulsar J074 + 6620. De bol in het midden vertegenwoordigt een neutronenster, de krommen tonen de lijnen van het magnetische veld en de uitstekende kegels tonen de stralingszones.

Tegelijkertijd onderzoek co-auteur Scott Ransommerkt op dat neutronensterren een omslagpunt hebben wanneer hun interne dichtheid zo extreem wordt dat zwaartekracht het vermogen van neutronen om verdere ineenstorting te weerstaan, belemmert. Dus als de massa van J074 + 6620 groter was, dan zou de ster eenvoudig in een zwart gat instorten. Elke "meest massieve" neutronenster die wetenschappers ontdekken, brengt experts geleidelijk dichter bij het identificeren van het keerpunt dat ervoor zorgt dat de neutronenster niet instort.

Wil je op de hoogte blijven van de nieuwste wetenschappelijke ontdekkingen? Abonneer u op onze nieuwszender in Telegram.

Hoe zoeken astronomen naar neutronensterren?

In de Melkweg zijn er minstens 100miljoen neutronensterren, maar de meeste zijn oude, koude sterren, dus ze zijn erg moeilijk te detecteren. Gelukkig is J0740 + 6620 een pulsar. Bedenk dat pulsars het type snel roterende neutronensterren zijn die radiogolven en andere elektromagnetische straling uitzenden. Wanneer de pulsar roteert, "pulseren" deze met benijdenswaardige regelmaat, wat enigszins doet denken aan de klok. De meeste neutronensterren zijn moeilijk te identificeren, maar wanneer de radiogolven van de pulsar de aarde binnendringen, wordt het veel gemakkelijker te detecteren en te bestuderen.

De botsing van twee neutronensterren

Pulsar J0740 + 6620 leeft volgens een binair systeemnaast de witte dwerg. Toen een witte dwerg voor een straal van neutronensterradiogolven passeerde, konden astronomen op onze planeet een kleine vertraging in de binnenkomende radiogolven waarnemen. Dit gebeurde omdat de zwaartekracht van de witte dwerg de ruimte eromheen kromde, waardoor de passerende radiogolven een aanraking verder reizen dan normaal. Door dit te meten, konden astronomen de massa van de witte dwerg berekenen. En als u de massa van het ene object in een binair systeem kent, kunt u eenvoudig de massa van een ander berekenen. De onderzoekers ontdekten dus dat J0740 + 6620 de meest massieve neutronenster tot nu toe is.

Studie auteurs hopen hun werkHet zal wetenschappers helpen op gebieden van wetenschap als hoge-energiefysica, relativistische astrofysica, enz. En allemaal omdat, naast de eigenschappen van neutronensterren in het artikel, wanneer deze objecten samensmelten, de zwaarste elementen in het heelal worden gevormd.