Masywne gwiazdy neutronowe

Gwiazdy neutronowe i czarne dziury są obiektami, które wciąż zadziwiają swoją naturą. W świetle najnowszych obserwacji, przeprowadzonych przez Paulo Freire w Obserwatorium w Arecibo na Porto Rico, gwiazdy neutronowe są bardziej masywne a czarne dziury rzadziej występują we Wszechświecie niż dotychczas sądzono.

Astronomowie przy użyciu radioteleskopu w Arecibo obserwowali pulsara PSR B1516+02B w układzie podwójnym z towarzyszem o masie 0.17 masy Słońca w gromadzie M5 w gwiazdozbiorze Węża. Obserwacje prowadzono przez niemal 6 lat od 2001 do 2007 roku przy użyciu odbiornika na częstotliwości 1.1 - 1.7 GHz.

Pulsar jest gwiazdą neutronową o silnym polu magnetycznym i emituje promieniowanie elektromagnetyczne, które można obserwować między innymi przy pomocy radioteleskopów jako "błyski" podobne do błysków latarni morskiej. Błyski te są spowodowane rotacją pulsara, który zwykle wysyła promieniowanie z tzw. czapy polarnej, czyli okolic biegunów.

W przypadku pulsara w M5 obserwuje się błyski co 7,95 milisekundy, czyli jest to pulsar milisekundowy.

National Astronomy and Ionosphere Center - Arecibo Observatory

Pulsary, czyli gwiazdy neutronowe, powstają gdy jądra masywnych gwiazd wyczerpią paliwo jądrowe, a ogromna grawitacja spowoduje kolaps i wybuch supernowej. Jądro ma zwykle masę 1.4 masy Słońca i zostaje w efekcie ściśnięte do postaci gwiazdy neutronowej o średnicy 20-30 km i gęstości rzędu miliarda ton na centymetr sześcienny.

Astronomowie uważali, że gwiazda neutronowa zapadała się do czarnej dziury, gdy jej masa znajdowała się w przedziale 1.6 do 2.5 mas Słońca. Jednak najnowsze obserwacje Paulo Freire wskazują, że istnieją gwiazdy neutronowe o masach od 1.9 aż do 2.7 mas Słońca. Oznacza to, że mniej gwiazd neutronowych przekształci się w czarne dziury.

Warto zwrócić uwagę, że w badaniach wziął udział znany polski astronom, odkrywca pierwszego pozasłonecznego układu planetarnego - Alex Wolszczan.

Oryginalne artykuły:
1. Super-Massive Neutron Stars, Paulo Freire
2. A Massive Neutron Star in the Globular Cluster M5, Paulo C. C. Freire, Alex Wolszczan, Maureen van den Berg, Jason W. T. Hessels

Animacja przedstawia model pulsara i w dolnym panelu tworzenie się tzw. profilu pojedynczego pulsu, autor Michael Kramer, University of Manchester. Aby zobaczyć działanie animacji, należy na nią kliknąć.