Виявлено найшвидшу нейтронну зірку у Всесвіті

Вчені з DTU Space виявили нейтронну зірку, яка обертається навколо своєї осі з неймовірно високою швидкістю – 716 разів на секунду. Це відкриття зроблено за допомогою рентгенівського телескопа NASA NICER, оснащеного технологією зоряного трекера від DTU Space. Нейтронна зірка є частиною рентгенівської подвійної зіркової системи 4U 1820-30, розташованої у сузір’ї Стрільця.

За словами старшого наукового співробітника д-ра Гаурава К. Джайсавала з DTU Space, «ми вивчали вибухи в цій системі, а потім виявили коливання, що передбачають, що нейтронна зірка обертається навколо своєї центральної осі з разючою швидкістю 716 обертів на секунду». Якщо майбутні спостереження підтвердять це, то нейтронна зірка 4U 1820-30 стане одним з об’єктів, що швидко обертаються, коли-небудь спостерігалися у Всесвіті.

Нейтронна зірка спостерігалася за допомогою рентгенівського телескопа NASA NICER, оснащеного технологією зоряного трекера від DTU Space та встановленого зовні МКС. Система камер зоряного трекера забезпечує постійний напрямок рентгенівського інструменту та його точне наведення на нейтронні зірки, що знаходяться в Чумацькому Шляху.

Нейтронна зірка складається з залишків масивної зірки, що вибухнула в надновій. Було виявлено кілька тисяч таких зірок, і вони є екстремальними у багатьох відношеннях. Це найщільніші об’єкти, які можна спостерігати у космосі. Нейтронна зірка має діаметр всього 12 км, але її маса в 1,4 раза більша за масу Сонця.

Вона розташована за 26 000 світлових років від Землі. Для порівняння, відстань до найближчої до Землі зірки, Проксіми Центавра становить близько 4,3 світлових років. Це означає, що світла від Проксіми Центавра потрібно 4,3 року, щоб досягти Землі, в той час, як світло від нейтронної зірки подорожує 26 000 років, щоб досягти NICER.

Вивчена нейтронна зірка є частиною рентгенівської подвійної зоряної системи. Ще однією особливістю системи 4U 1820-30 є те, що зірка-компаньйон є білим карликом приблизно такого ж розміру, як Земля. Відомо, що вона здійснює оберт навколо нейтронної зірки кожні 11 хвилин, що робить її системою з найкоротшим відомим орбітальним періодом.

Через свою потужну гравітацію нейтронна зірка відтягує матеріал зі своєї зірки-компаньйона. Коли її поверхні накопичується достатньо матеріалу, на нейтронної зірці відбувається потужний термоядерний вибух. «Під час цих сплесків нейтронна зірка стає у 100 000 разів яскравішою за Сонце, вивільняючи величезну кількість енергії», — пояснює доцент Космічного університету ДТУ Жером Шеневез, який взяв участь у дослідженні.

Завдяки спостереженням, проведеним за допомогою NICER у період з 2017 до 2021 року, дослідники виявили 15 термоядерних рентгенівських сплесків від 4U 1820-30. Один із цих сплесків показав коливання термоядерних сплесків, що відбуваються з частотою 716 Гц. Ці коливання сплесків відповідають частоті обертання самої нейтронної зірки, саме ці дані означають, що ця нейтронна зірка обертається навколо своєї осі з рекордно високою швидкістю 716 разів на секунду.