Οι αστρονόμοι ανέφεραν πρόσφατα την ανίχνευση ενός τόσο συμπαγούς αντικειμένου περίπου 2.35 ηλιακών μαζών στο σφαιρικό σμήνος NGC 1851 στο σπίτι μας γαλαξίας Milkyway. Επειδή αυτό είναι στο κάτω άκρο του "μαύρη τρύπα Χάσμα μάζας», αυτό το συμπαγές αντικείμενο θα μπορούσε να είναι είτε ένα τεράστιο νετρόνιο αστέρι ή το πιο ελαφρύ μαύρη τρύπα ή κάποια άγνωστη παραλλαγή αστεριού. Η ακριβής φύση αυτού του σώματος δεν έχει ακόμη καθοριστεί. Ωστόσο, αυτό που είναι πιο ενδιαφέρον είναι ότι, σε αντίθεση με το παρόμοιο συμπαγές σώμα που ανιχνεύθηκε στο συμβάν συγχώνευσης GW 190814, αυτό το συμπαγές σώμα βρίσκεται σε σχηματισμό δυαδικού συστήματος ως ο σύντροφος ενός πάλσαρ. Εάν αυτό το συμπαγές σώμα σε δυαδικό σχηματισμό με το πάλσαρ προσδιοριστεί ότι είναι α μαύρη τρύπα στο μέλλον, αυτό θα ήταν το πρώτο "πάλσαρ - μαύρη τρύπα σύστημα» γνωστό.
Όταν τελειώνει το καύσιμο, πυρηνική σύντηξη στο αστέρια σταματά και δεν υπάρχει ενέργεια για τη θέρμανση των υλικών για να εξισορροπηθεί η εσωτερική δύναμη της βαρύτητας. Κατά συνέπεια, ο πυρήνας καταρρέει υπό τη δική του βαρύτητα, αφήνοντας πίσω του ένα συμπαγές απομεινάρι. Αυτό είναι το τέλος του αστεριού. Το νεκρό αστέρι θα μπορούσε να είναι λευκός νάνος ή αστέρι νετρονίων ή μαύρη τρύπα ανάλογα με τη μάζα του αρχικού αστεριού. Αστέρια από 8 έως 20 ηλιακές μάζες καταλήγουν ως αστέρια νετρονίων (NSs) ενώ τα βαρύτερα αστέρια γίνονται μαύρες τρύπες (BHs).
Η μέγιστη μάζα του αστέρια νετρονίων είναι περίπου 2.2 ηλιακές μάζες ενώ μαύρες τρύπες που σχηματίζονται στο τέλος του αστρικού κύκλου ζωής είναι συνήθως περισσότερες από 5 ηλιακές μάζες. Αυτό το κενό μάζας ανάμεσα στο πιο ανοιχτόχρωμο μαύρο σπίτι (δηλαδή 5 M⊙) και το βαρύτερο νετρόνιο αστέρι (δηλαδή 2.2 Μ⊙) αναφέρεται «κενό μάζας μαύρης τρύπας».
Συμπαγή αντικείμενα σε "μαύρη τρύπα μαζικό χάσμα»
Τα συμπαγή αντικείμενα που πέφτουν σε διάκενο μάζας (μεταξύ 2.2 και 5 ηλιακών μαζών) δεν συναντώνται συχνά ούτε είναι καλά κατανοητά. Μερικά συμπαγή αντικείμενα που παρατηρήθηκαν σε βαρυτικό κύμα τα γεγονότα είναι στην περιοχή μαζικού χάσματος. Ένα τέτοιο πρόσφατο παράδειγμα ήταν η ανακάλυψη μιας συμπαγούς μάζας 2.6 ηλιακών μαζών στις 14 Αυγούστου 2019 στο γεγονός συγχώνευσης GW190814 που οδήγησε σε μαύρο σπίτι τελικής μαύρης τρύπας περίπου 25 ηλιακών μαζών.
Συμπαγή αντικείμενα σε διάκενο μάζας σε σχηματισμό «δυαδικού συστήματος».
Οι επιστήμονες ανέφεραν πρόσφατα την ανίχνευση ενός τόσο συμπαγούς αντικειμένου περίπου 2.35 ηλιακών μαζών στο σφαιρικό σμήνος NGC 1851 στο δικό μας εγχώριος γαλαξίας Milkyway. Επειδή αυτό είναι στο κάτω άκρο του "μαύρη τρύπα Χάσμα μάζας», αυτό το συμπαγές αντικείμενο θα μπορούσε να είναι είτε ένα τεράστιο νετρόνιο αστέρι ή το πιο ελαφρύ μαύρη τρύπα ή κάποια άγνωστη παραλλαγή αστεριού.
Η ακριβής φύση αυτού του σώματος δεν έχει ακόμη καθοριστεί.
Ωστόσο, αυτό που είναι πιο ενδιαφέρον είναι ότι, σε αντίθεση με το παρόμοιο συμπαγές σώμα που ανιχνεύθηκε στο συμβάν συγχώνευσης GW 190814, αυτό το συμπαγές σώμα βρίσκεται σε σχηματισμό δυαδικού συστήματος ως ο σύντροφος ενός έκκεντρου δυαδικού πάλσαρ χιλιοστού του δευτερολέπτου.
Εάν αυτό το συμπαγές σώμα σε δυαδικό σχηματισμό με το πάλσαρ προσδιοριστεί ότι είναι α μαύρη τρύπα στο μέλλον, αυτό θα ήταν το πρώτο "πάλσαρ - μαύρη τρύπα σύστημα» γνωστό. Αυτό αναζητούν οι αστρονόμοι πάλσαρ εδώ και δεκαετίες.
***
αναφορές:
- LIGO. Δελτίο ειδήσεων – Το LIGO-Virgo βρίσκει το αντικείμενο μυστηρίου στο "Mass Gap". Δημοσιεύτηκε στις 23 Ιουνίου 2020. Διαθέσιμο στο https://www.ligo.caltech.edu/LA/news/ligo20200623
- E. Barr et al., Ένα πάλσαρ σε ένα δυαδικό σύστημα με ένα συμπαγές αντικείμενο στο χάσμα μάζας μεταξύ αστέρων νετρονίων και μαύρων οπών Science, 19 Ιανουαρίου 2024. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adg3005 Εκτύπωση https://doi.org/10.48550/arXiv.2401.09872
- Fishbach M., 2024. Mystery in the “mass gap”. ΕΠΙΣΤΗΜΗ. 18 Ιαν 2024. Τόμος 383, Τεύχος 6680. σελ. 259-260. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adn1869
- SARAO 2024. Ειδήσεις – Η ελαφρύτερη μαύρη τρύπα ή το βαρύτερο αστέρι νετρονίων; Το MeerKAT αποκαλύπτει ένα μυστηριώδες αντικείμενο στο όριο μεταξύ μαύρων οπών και άστρων νετρονίων. Δημοσιεύτηκε 18 Ιανουαρίου 2024. Διαθέσιμο στο 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/
***
