Астрономы впервые увидели рождение «невозможной» нейтронной звезды, схлопнувшейся в черную дыру

Британские астрономы впервые увидели образование нейтронной звезды, настолько тяжелой, что согласно существующим моделям она не должна существовать. Раскрученный магнитар просуществовал более суток, после чего сколлапсировал в черную дыру, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Astrophysical Journal.

Нейтронные звезды — компактные объекты, образующиеся во Вселенной в результате вспышек сверхновых, состоят в основном из нейтронов и вращаются с высокой скоростью. Для этих звезд характерны такие необычные явления, как сверхтекучесть, сверхпроводимость, сверхсильные магнитные поля и излучение нейтрино. Недавнее исследование немецких ученых показало слоистость их строения и что большинство нейтронных звезд имеют схожий радиус— порядка 12 километров.

Долгое время считалось, что при слиянии двух нейтронных звезд образуется черная дыра, однако новое исследование ученых из Университета Бата (Великобритания), заставило усомниться в этом предположении. Неожиданное открытие было сделано в 2018 году, когда космическая обсерватория Swift зафиксировала гамма-всплеск, дошедший до нас с расстояния 10,6 млрд световых лет. Однако последующие наземные наблюдения зафиксировали необычное послесвечение в оптическом диапазоне, которое прекратилось лишь спустя 35 минут после взрыва. И если в том, что причиной взрыва стало слияние двух нейтронных звезд, у астрономов сомнений не возникло, долгое послесвечение указало на то, что результатом слияния стала не черная дыра, а новая нейтронная звезда — так называемый магнитар, нейтронная звезда с иcключительно сильным магнитным полем, в 1000 раз превосходящим поле обычных нейтронных звезд.

«Когда мы проанализировали наши данные, нас удивила невозможность объяснить их стандартными моделями быстро коллапсирующих черных дыр при гамма-всплесках», — пояснила соавтор работы Кэрол Манделл.

При этом масса образовавшейся нейтронной звезды превышала теоретический максимум для масс нейтронных звезд, предсказанный ранее. Образовавшийся магнитар просуществовал более суток (28 часов), после чего сколлапсировал в черную дыру.

«Такая массивная нейтронная звезда, просуществовавшая так долго — не то, что мы предполагали возможным, — пояснила The Guardian автор исследования доктор Нурия Джордана-Митджанс. — Остается загадкой, почему она протянула так долго».

Ученые пока не понимают, почему метастабильная нейтронная звезда смогла просуществовать так долго, и что удерживало ее от коллапса. Вероятно, некоторое время от коллапса ее удерживало сверхбыстрое вращение и сильное собственное магнитное поле. «Это первое прямое доказательство, что сверхмассивные вращающиеся нейтронные звезды могут существовать в природе, — пояснила Манделл. — Я предчувствую, что мы будем находить их еще».