Млечный Путь: астрономы нашли первую систему “радиопульсар – черная дыра”

Международная группа астрономов обнаружила неизвестный объект в Млечном Пути, который по массе превышает самые тяжелые известные нейтронные звезды, но в то же время легче самых легких черных дыр. Это открытие, сделанное с помощью радиотелескопа MeerKAT, было опубликовано в журнале Science .

Объект, находящийся на расстоянии около 40 000 световых лет в густонаселенном звездном скоплении NGC 1851, вращается вокруг быстро вращающегося миллисекундного пульсара. Открытие может стать первым случаем обнаружения системы "радиопульсар – черная дыра", что откроет новые возможности для тестирования общей теории относительности Эйнштейна и изучения черных дыр.

Бен Стапперс, профессор астрофизики из Университета Манчестера и руководитель проекта в Великобритании, подчеркнул, что любая природа спутника является захватывающим открытием. Система пульсар-черная дыра станет важной целью для тестирования теорий гравитации, а тяжелая нейтронная звезда предоставит новые возможности для изучения ядерной физики при очень высоких плотностях.

Астрономы считают, что для коллапса нейтронной звезды требуется масса, превышающая в 2,2 раза массу Солнца. Самые легкие черные дыры, образованные этими звездами, как полагают, в пять раз массивнее Солнца, что приводит к появлению так называемого "пробела масс черных дыр". Природа компактных объектов в этом пробеле до сих пор оставалась неизвестной.

Открытие было сделано в ходе наблюдений за большим скоплением звезд NGC 1851, расположенным в созвездии Голубя. В этом глобулярном скоплении звезды настолько плотно упакованы, что могут взаимодействовать друг с другом, нарушая орбиты и в крайних случаях сталкиваясь. Ученые предполагают, что столкновение двух нейтронных звезд могло привести к образованию этого массивного объекта.

Используя технику называемую "временем пульсара", ученые смогли с высокой точностью измерить орбитальное движение пульсара. Еван Барр из Института радиоастрономии им. Макса Планка, ведущий исследователь, сравнил это с возможностью использовать почти идеальные часы для измерения орбит вокруг звезды, находящейся почти в 40 000 световых годах от нас, с точностью до микросекунды.

Арунима Дутта, соавтор исследования, подчеркивает, что раскрытие истинной природы спутника станет переломным моментом в понимании нейтронных звезд, черных дыр и других объектов, возможно скрывающихся в пробеле масс черных дыр.