20 квітня 2025 р.

Найлегша з нині відомих нейтронних зір допомагає пояснити життя та смерть зірок

Про подвійну зоряну систему під назвою J0453+1559 вперше повідомлено в 2013 р. Її утворює пара нейтронних зір, що обертаються одна навколо одної кожні 4,07 доби. Система стала об’єктом докладних спостережень, бо вона лежить на відстані всього 4000 світлових років від Землі.

Одна із нейтронних зір приблизно в 1,6 рази перевищує масу Сонця. Друга — лише в 1,174 рази масивніша, ніж Сонце. Це робить її найлегшою з відомих нейтронних зір. Вона має діаметр 24 км — приблизно стільки ж, скільки столиця Південної Австралії Аделаїда.

Нейтронні зорі є одними з найщільніших об’єктів у Всесвіті. Одна чайна ложка речовини такої зорі важила б на Землі приблизно 10 мільйонів тонн. Ці зорі утворюються із зруйнованого залізного ядра масивної зірки, яка стала надновою.

Раніше були оприлюднені результати дослідження про утворення масивних нейтронних зір (у понад двічі масивніших, ніж Сонце). Але менше відомо про інший кінець спектру — найлегші такі зорі. Вивчення цих об’єктів може мати наслідки для галузі ядерної фізики, еволюції зір та фізики вибухів наднових.

Тепер група астрофізиків з австралійського Університету Монаша успішно змоделювала утворення найлегших нейтронних зір. Моделювання спирається на теорію, згідно з якою менші нейтронні зорі утворюються з киснево-неоново-магнієвого ядра зорі-попередниці, яке швидко захоплює електрони, а не із залізного ядра.

За словами науковців, «це найменша маса нейтронної зорі, яку коли-небудь було отримано в 3D-симуляції», і тепер є можливість перевірити моделі та теорії за допомогою точних спостережень. Дослідники вже перевірили свої результати на 25 теоретичних масивних зорях.

Маса таких зір була в діапазоні від 9,45 до 9,95, а маса ядра — від 1,481 до 1,585, маси Сонця. Кожна з цих теоретичних зір в моделюванні зазнавала вибуху як наднова. З 25 потенційних зір-попередниць 5 моделей призвели до формування нейтронних зір з малою масою, приблизно в 1,2 рази масивніших, ніж Сонце. Це відповідає даним спостережень найлегших нейтронних зір.

Дивно, але моделі також вказують на те, що найлегші нейтронні зорі утворюють не наднові, де відбувається захоплення електронів, а зорі-попередниці із залізним ядром, які зазнають колапсу.

За інф. з сайту https://cosmosmagazine.com