Ученые из Университета Монаша в Австралии заявили о «крупном прорыве в понимании жизни и смерти звезд». Они провели моделирование для объяснения существования самой легкой известной нейтронной звезды.
Теория предсказывает минимально возможную массу нейтронной звезды, образовавшейся в результате взрыва сверхновой, порядка 1,2 солнечной M⊙. Большинство наблюдаемых нейтронных звезд укладываются в диапазон 1,3–1,5 M⊙, в двойных системах они подпитываются от звезды компаньона и «распухают» до 1,8–2,0 M⊙.
Нейтронная звезда в паре J0453+1559 в 4000 световых годах от нас своим существованием бросает вызов теории: ее диаметр 24 км, а масса — всего 1,174 M⊙.
Такие маленькие сверхплотные небесные тела почти ничего не излучают, что осложняет их изучение. Из предполагаемого миллиарда нейтронных звезд в Галактике, по оценкам, наблюдалось менее 4000.
Австралийские астрофизики провели на суперкомпьютере трехмерные симуляции для пяти моделей звезд, близких к минимальной массе, необходимой для коллапса железного ядра. Результаты исследования приняты к публикации в Physical Review Letters.
В результате получена самая низкая возможная масса нейтронной звезды — 1,192 M⊙.
«Это самая низкая масса нейтронной звезды, когда-либо полученная в 3D-симуляциях, и теперь у нас есть случай, когда мы можем проверить наши модели и теории с помощью очень точных наблюдений», — пояснил доцент Школы физики и астрономии Монаша Бернхард Мюллер.
Это значение близко к наблюдаемому, и все же немного превышает его. Ученые объяснили это тем, что какие-то тонкости могли ускользнуть — например, воздействие на звезду перед взрывом или непосредственно во время его.
«Хотя предстоит еще много работы, этот прогресс показывает захватывающий потенциал вычислительной астрофизики для проверки и уточнения наших теорий о Вселенной. Это демонстрирует мощность современных суперкомпьютеров и совместных усилий в разгадывании тайн жизненных циклов звезд», — резюмировал профессор Александр Хегер.
Самая легкая черная дыра или самая тяжелая нейтронная звезда? Новый загадочный объект в Млечном Пути
Ученые выяснили, сколько весит нейтронная звезда, оставшаяся после сверхновой