Astronomowie donieśli niedawno o wykryciu tak zwartego obiektu o masie około 2.35 mas Słońca w gromadzie kulistej NGC 1851 w naszym domu galaktyka Droga Mleczna. Ponieważ jest to dolny koniec „czarna dziura przerwa masowa”, ten zwarty obiekt może być albo masywnym neutronem gwiazda lub najlżejszy czarna dziura lub jakiś nieznany wariant gwiazdy. Dokładna natura tego ciała nie została jeszcze ustalona. Jednak bardziej interesujące jest to, że w przeciwieństwie do podobnego zwartego ciała wykrytego w przypadku połączenia GW 190814, to zwarte ciało występuje w układzie podwójnym jako towarzysz pulsara. Jeżeli to zwarte ciało w układzie podwójnym z pulsarem zostanie uznane za a czarna dziura w przyszłości byłby to pierwszy „pulsar – czarna dziura system” znany.
Kiedy skończy się paliwo, nastąpi synteza jądrowa gwiazdy zatrzymuje się i nie ma energii do podgrzewania materiałów, aby zrównoważyć wewnętrzną siłę grawitacji. W rezultacie rdzeń zapada się pod własnym ciężarem, pozostawiając po sobie zwartą masę pozostałość. To koniec gwiazdy. Martwa gwiazda może być białym karłem lub gwiazdą neutronową czarna dziura w zależności od masy pierwotnej gwiazdy. Gwiazdy o masach od 8 do 20 mas Słońca stają się gwiazdami neutronowymi (NS), podczas gdy cięższe gwiazdy stają się gwiazdami czarne dziury (BH).
Maksymalna masa gwiazdy neutronowe wynosi około 2.2 masy Słońca czarne dziury powstające pod koniec cyklu życia gwiazd, mają zwykle więcej niż 5 mas Słońca. Ta przerwa masowa pomiędzy najlżejszym czarnym domem (tj. 5 M⊙) i najcięższy neutron gwiazda (tj. 2.2 mln⊙) nazywa się „przerwą masową czarnej dziury”.
Kompaktowe obiekty w „czarna dziura przerwa masowa”
Zwarte obiekty wpadające w przerwę masową (od 2.2 do 5 mas Słońca) nie są powszechnie spotykane i nie są dobrze poznane. Niektóre zwarte obiekty zaobserwowane w fala grawitacyjna zdarzenia mają miejsce w obszarze przerwy masowej. Jednym z takich niedawnych przykładów było odkrycie zwartej masy 2.6 masy Słońca w dniu 14 sierpnia 2019 r. w wyniku połączenia GW190814, w wyniku którego powstała czarna siedziba końcowej czarnej dziury o masie około 25 mas Słońca.
Obiekty zwarte w szczelinie masowej w formacji „układu podwójnego”.
Naukowcy niedawno donieśli o wykryciu tak zwartego obiektu o masie około 2.35 mas Słońca w gromadzie kulistej NGC 1851 w naszym domowa galaktyka Droga Mleczna. Ponieważ jest to dolny koniec „czarna dziura przerwa masowa”, ten zwarty obiekt może być albo masywnym neutronem gwiazda lub najlżejszy czarna dziura lub jakiś nieznany wariant gwiazdy.
Dokładna natura tego ciała nie została jeszcze ustalona.
Jednak bardziej interesujące jest to, że w przeciwieństwie do podobnego zwartego ciała wykrytego w przypadku połączenia GW 190814, to zwarte ciało występuje w układzie podwójnym jako towarzysz ekscentrycznego podwójnego pulsara milisekundowego.
Jeżeli to zwarte ciało w układzie podwójnym z pulsarem zostanie uznane za a czarna dziura w przyszłości byłby to pierwszy „pulsar – czarna dziura system” znany. Tego właśnie astronomowie pulsarowi szukają od dziesięcioleci.
***
Referencje:
- LIGO. Informacja prasowa – LIGO-Virgo znajduje tajemniczy obiekt w „Mass Gap”. Opublikowano 23 czerwca 2020 r. Dostępne pod adresem https://www.ligo.caltech.edu/LA/news/ligo20200623
- E. Barr i in., Pulsar w układzie podwójnym ze zwartym obiektem w szczelinie masowej między gwiazdami neutronowymi a czarnymi dziurami Science, 19 stycznia 2024 r. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adg3005 Przedruk https://doi.org/10.48550/arXiv.2401.09872
- Fishbach M., 2024. Tajemnica „przerwy masowej”. NAUKA. 18 stycznia 2024 r. tom 383, wydanie 6680. s. 259-260. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adn1869
- SARAO 2024. Wiadomości – Najlżejsza czarna dziura czy najcięższa gwiazda neutronowa? MeerKAT odkrywa tajemniczy obiekt na granicy czarnych dziur i gwiazd neutronowych. Opublikowano 18 stycznia 2024 r. Dostępne pod adresem https://www.sarao.ac.za/news/lightest-black-hole-or-heaviest-neutron-star-meerkat-uncovers-a-mysterious-object-at-the-boundary-between-black-holes-and-neutron-stars/
***
