A csillagászok szerint a „túlsúlyos” neutroncsillag dacol a fekete lyuk elméletével fekete lyukak

A csillagászok egy „túlsúlyos” neutroncsillag jelenlétére figyeltek fel, akik szerint a titokzatos objektum megzavarja a csillagászati ​​elméleteket.

A szupermasszív csillag két kisebb neutroncsillag fúziójával jött létre. Az ilyen ütközések általában olyan masszív neutroncsillagokat eredményeznek, hogy saját gravitációjuk hatására szinte azonnal fekete lyukká omlanak össze. A legfrissebb megfigyelések azonban felfedték, hogy a szörnyű csillag több mint egy napig lebegett a horizont felett, mielőtt eltűnt a látóköréből.

„Egy ilyen masszív, hosszú várható élettartamú neutroncsillag általában nem lehetséges” – mondta Dr. Nuria Jordana Mitjans, a Bathi Egyetem csillagásza. – Rejtély, hogy ez miért volt ilyen hosszú életű.

A megfigyelések kérdéseket vetnek fel a neutroncsillagok egyesülését kísérő, hihetetlenül energikus villanások, úgynevezett short gamma-ray bursts (GRB-k) forrásával kapcsolatban is. Széles körben azt feltételezik, hogy ezek a kitörések – az ősrobbanás óta az univerzum legerősebb eseményei – egy újonnan kialakult fekete lyuk pólusaiból törnek ki. De ebben az esetben a megfigyelt gamma-kitörésnek magából a neutroncsillagból kell kiindulnia, ami teljesen más folyamatot jelez.

A neutroncsillagok a létező legkisebb és legsűrűbb csillagok, amelyek figyelemre méltó helyet foglalnak el a hagyományos csillagok és fekete lyukak között. Körülbelül 12 mérföld széles, és olyan sűrű, hogy egy teáskanálnyi anyag tömege egymilliárd tonna. Tiszta neutronokból álló sima héjuk van, 10 milliárdszor erősebb az acélnál.

„Furcsa, furcsa dolog” – mondta Carol Mondel professzor, a Bathi Egyetem csillagásza és a tanulmány társszerzője. „Nem tudjuk összegyűjteni és visszavinni ezeket az anyagokat a laborunkba, így csak akkor tudjuk tanulmányozni őket, ha valami olyasmit tesznek az égen, amit megfigyelhetünk.”

Mondel szerint ebben az esetben úgy tűnik, hogy valami megakadályozta a neutroncsillagot abban, hogy „megjegyezze, mekkora tömege van”. Az egyik lehetőség az, hogy a csillag olyan gyorsan forgott, és olyan hatalmas mágneses mezőkkel, hogy az összeomlása késett – olyasmi, mint a víz egy megdöntött vödörben, ha elég gyorsan ringott.

„Ez az első közvetlen pillantás a természetben egy szupermasszív neutroncsillagra” – mondta Mondel. – Az a sejtésem, hogy találunk még belőlük.

A váratlan megfigyeléseket a NASA Neil Gehrells Swift Obszervatóriumának segítségével végezték, amely egy körülbelül 10,6 milliárd fényévnyire lévő galaxisból származó kezdeti gamma-kitörést észlelt. A Kanári-szigeteken található automatizált obszervatórium, a Liverpool Telescope ezután automatikusan elfordult, hogy megjelenítse az egyesülés hatásait. Ezek a megfigyelések egy gyorsan forgó, hipermágneses neutroncsillag árulkodó jeleit tárták fel.

Ez azt jelzi, hogy a neutroncsillag maga váltott ki gamma-kitörést, nem pedig gravitációs összeomlása után. Eddig nehéz volt tudni az események pontos sorrendjét.

„Izgatottan vártuk a nagyon korai optikai fényt ebből a rövid gammasugár-kitörésből – amit még mindig szinte lehetetlen megtenni robotteleszkóp nélkül” – mondta Mondel. „Felfedezésünk új reményt nyit a közelgő égbolt-felmérésekhez olyan teleszkópok segítségével, mint például az LSST Rubin Obszervatóriuma, amelyekben több százezer hosszú életű neutroncsillag jeleit találhatjuk, mielőtt azok fekete lyukakká omlanak össze.”

„A csapat bizonyítékot talált egy stabil, szupermasszív neutroncsillagra, ami nagyon fontos eredmény” – mondta Stefano Covino, a milánói Brera Csillagászati ​​Obszervatórium csillagásza, aki nem vett részt a kutatásban.

Szerinte a munka új betekintést nyújthat a neutroncsillagok belső szerkezetébe, amelyek feltehetően egzotikus anyagok magját tartalmazzák, bár ennek pontos formája nem ismert.

Az eredményeket ben tették közzé Astrophysical Journal.