Febbraio 27, 2024

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L'oggetto astronomico appena scoperto si trova al confine tra due possibilità estreme

L'oggetto astronomico appena scoperto si trova al confine tra due possibilità estreme

L'astronomia è piena di cose sconcertanti e un team internazionale di ricercatori ha appena aggiunto un altro oggetto interessante: un oggetto denso e compatto osservato in orbita attorno a una pulsar. Questo di per sé non è rivoluzionario, ma la massa di questo oggetto è sconcertante. Si trova in quello che viene chiamato gap di massa. I ricercatori stanno osservando la stella di neutroni più pesante conosciuta o il buco nero più leggero.

Quando le stelle più pesanti del Sole diventano supernova, possono formare due diversi tipi di oggetti. Se non è molto grande, collasserà in una stella di neutroni. Le stelle di neutroni sono oggetti stellari costituiti solo da neutroni (particelle al centro dell'atomo prive di carica elettrica) e hanno una densità incredibile. Un cucchiaino di materia di stella di neutroni ha un peso simile al peso di una montagna.

Le stelle di neutroni possono avere proprietà diverse. Le pulsar sono un tipo di stella di neutroni che ruota rapidamente attorno al proprio asse, emettendo un impulso periodico. Le pulsar millisecondo, come l'oggetto in questo studio (chiamato PSR J0514−4002E), ruotano centinaia di volte al secondo. Funziona come alcuni degli orologi più precisi dell'universo.

Un altro oggetto denso che una supernova può creare è un buco nero, un oggetto così denso che nulla, nemmeno la luce, può fuoriuscire da esso. Osservazioni e teorie collocano la stella di neutroni più pesante possibile a 2,2 volte la massa del Sole. Si prevede che la massa del buco nero più leggero sarà circa cinque volte la massa del Sole. Nel mezzo c'è il gap di massa, dove ci si aspetta che l'oggetto sia un buco nero a meno che non ci sfugga qualcosa nella fisica delle stelle di neutroni.

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La massa della pulsar compagna in questo caso è compresa tra 2,09 e 2,71 volte la massa del nostro Sole. Potrebbe trattarsi di un sistema contenente una pulsar e un buco nero; O una stella di neutroni, una delle quali è una pulsar.

“La prospettiva sulla natura della compagna è entusiasmante. Il sistema pulsante del buco nero sarà un obiettivo importante per testare le teorie della gravità, e la pesante stella di neutroni fornirà nuove intuizioni sulla fisica nucleare a densità molto elevate”, ha spiegato il coautore. Il professor Ben Stubbers, dell'Università di Manchester, ha detto nell'articolo. dichiarazione.

La pulsar ruota (e quindi pulsa) 170 volte al secondo, cosa che è stata osservata utilizzando il radio osservatorio Meerkat. Studiando piccole variazioni in questo segnale ritmico, i ricercatori sono riusciti a stimare le proprietà del sistema. La precisione raggiunta è incredibile considerando che questi due corpi celesti distano da noi 40mila anni luce.

“Pensalo come essere in grado di lanciare un cronometro quasi perfetto in orbita attorno a una stella a circa 40.000 anni luce di distanza, e poi essere in grado di cronometrare quelle orbite con precisione al microsecondo”, ha aggiunto Euan Parr del Max Planck Institute for Radio Astronomy, che ha guidato il gruppo di ricerca. Studia con la sua compagna di classe Arunima Dutta.

Il team ritiene che la compagna non sia il risultato diretto di una supernova, ma che originariamente fossero due stelle di neutroni, che si sono fuse in questo enorme oggetto.

Può sembrare strano avere tre stelle di neutroni in un sistema, ma questo oggetto si trova in un ammasso globulare. Si tratta di un ammasso sferico di stelle con una densità molto più elevata rispetto ad altri luoghi della galassia, come il nostro quartiere. È comune che molte stelle interagiscano negli ammassi globulari. Tali reazioni potrebbero aver portato alla formazione di un oggetto incredibile. Anche se non sappiamo ancora esattamente di cosa si tratta, i ricercatori sono impegnati a scoprirlo.

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“Non abbiamo ancora finito con questo sistema”, ha concluso Arunima Datta. “Rivelando la vera natura della volontà del compagno [be] Un punto di svolta nella nostra comprensione delle stelle di neutroni, dei buchi neri e di qualsiasi altra cosa possa nascondersi nel gap di massa del buco nero.

Un articolo che descrive questa ricerca è pubblicato sulla rivista Scienze.