Астрономы засекли загадочный невидимый объект, который не укладывается в известную физику
- По данным Gaia и спектроскопии астрономы выявили невидимый компактный объект J0008+0128 у красного гиганта, в нескольких тысячах световых лет от Земли.
- Масса объекта оценивается в 1,8–2,8 массы Солнца; период орбиты системы — около 1220 суток.
- Тысячи компьютерных симуляций, включая модели POSYDON, не воспроизвели наблюдаемые параметры системы; исследователи рассматривают несколько сценариев её происхождения.
Почему это важно: Если объект окажется нейтронной звездой, его параметры помогут уточнить границу между нейтронными звёздами и чёрными дырами.
Астрометрические данные европейского спутника «Гайя» (Gaia) вновь подбросили астрономам загадку: в космосе, на расстоянии нескольких тысяч световых лет, обнаружен компактный объект, образование которого невозможно объяснить в рамках современных теорий эволюции звёзд. Разгадка этой тайны может значительно продвинуть учёных в понимании Вселенной.
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews
По понятным причинам объект с обозначением J0008+0128 и ориентировочным размером около 20 км не удастся увидеть с такого расстояния. Поэтому его исследование основано на совместном анализе спектроскопических и астрометрических наблюдений. Прежде всего, судить об объекте позволяет его гравитационный партнёр по системе — красный гигант, с наблюдением которого никаких проблем нет.
Для измерения лучевой скорости красного гиганта использовались данные обзоров LAMOST и SDSS/APOGEE, а также наблюдения телескопа Северной оптической обсерватории (NOT). Астрометрические измерения европейского космического телескопа «Гайя» (Gaia) позволили дополнить картину движения звёзд и определить параметры орбиты. Анализ спектров высокого разрешения также показал отсутствие спектральных линий, которые могли бы принадлежать второй звезде. Таким образом, исследователи получили убедительные свидетельства присутствия в системе невидимого компактного объекта.
Масса красного гиганта оценивается в диапазоне 1,2–2,7 массы Солнца. Для невидимого компаньона получен диапазон 1,8–2,8 солнечной массы. Орбитальный период системы составляет приблизительно 1220 суток, эксцентриситет — около 0,1, то есть орбита сравнительно близка к круговой. При этом она слишком велика, чтобы невидимый и явно сверхмассивный объект мог перетянуть на себя часть массы компаньона и таким образом вырасти до измеренных размеров.
Именно сочетание большой массы компактного объекта и значительного расстояния между компонентами делает систему необычной. Если компаньон действительно является нейтронной звездой, как предположили учёные, то он относится к исключительно массивным представителям этого класса, которые до сих пор не наблюдались в природе и даже не воспроизводятся в моделях. Они буквально не укладываются в рамки современных представлений об эволюции звёзд.
Авторы проверили возможные сценарии эволюции системы с помощью тысяч компьютерных симуляций, включая модели эволюции двойных звёзд POSYDON. Однако ни одна из них не смогла воспроизвести наблюдаемые физические и орбитальные характеристики J0008+0128.
Исследователи рассматривают несколько гипотез: образование необычно массивной нейтронной звезды непосредственно при взрыве сверхновой либо существование в прошлом тройной системы, в которой два внутренних компонента впоследствии слились. Во втором случае это могло быть слияние нейтронной звезды с обычной звездой или двух нейтронных звёзд.
Уточнение параметров сверхмассивной нейтронной звезды, если это действительно она, позволит получить ряд ограничений для определения границы между нейтронными звёздами и чёрными дырами. Точнее, это поможет лучше понять различия между звёздами, взрывы которых в виде сверхновых заканчиваются образованием нейтронных звёзд или чёрных дыр.
Если это нейтронная звезда, то новые параметры дадут представление о плотности её вещества и его способности противостоять гравитационному коллапсу и превращению в чёрную дыру. Для впервые обнаруженного сверхмассивного объекта в этой категории звёздных остатков новые данные станут настоящим открытием, способным помочь учёным продвинуться в понимании Вселенной и, что не исключено, обнаружить в физике кое-что новое.
© 3DNews
