Астрономы нашли самую тяжелую нейтронную звезду

Американские астрономы оценили массу нейтронной звезды пульсара PSR J0952-0607, и она оказалась рекордной – почти в 2,5 раза больше, чем у Солнца. Возможно, PSR J0952-0607 приближается к верхнему пределу, после которого нейтронная звезда начинает коллапсировать в черную дыру. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.

Открытая в 2017 г. нейтронная звезда PSR J0952-0607 находится в 20 тыс. световых лет от Солнца, в созвездии Секстант. Она быстро вращается, выбрасывая из полюсов узкие и мощные потоки излучения. Каждые 1,41 миллисекунды один из них оказывается направлены в нашу сторону, образуя регулярно вспыхивающий миллисекундный пульсар.

Такая высокая частота не слишком характерна для нейтронных звезд, поэтому астрономы уже давно предполагают, что у нее имеется небольшой и тусклый, а потому практически невидимый партнер – например, коричневый карлик. Более плотная и массивная нейтронная звезда перетягивает его вещество, набирая дополнительную массу и скорость вращения. Подобный союз рано или поздно закончится полной гибелью соседки нейтронной звезды, поэтому такие пульсары называют «черными вдовами».

Чтобы лучше рассмотреть необычную систему, профессор Стэнфордского университета Роджер Романи (Roger Romani) и его коллеги использовали 10-метровый телескоп гавайской Обсерватории Кека. Проведя спектрометрические наблюдения, ученые подтвердили, что вокруг нейтронной звезды на большой скорости (380 км/с) вращается партнер, а сама звезда набрала уже около 2,35 масс Солнца.

PSR J0952-0607 заметно массивнее обычных нейтронных звезд, которые в среднем имеют около 1,4 солнечных масс. По словам авторов работы, это наиболее массивная из нейтронных звезд, массы которых установлены с достаточной надежностью. Прежний рекордсмен – PSR J0740+6620 в созвездии Жираф – набирал 2,08 солнечных масс.

Эти цифры представляют немалый интерес. Дело в том, что, теоретически, набирая все больше и больше вещества и массы, нейтронная звезда должна коллапсировать в черную дыру. Однако граница, на которой это происходит, в точности не определена – так, для невращающихся нейтронных звезд она оценивается в 2,01-2,16 масс Солнца, хотя у вращающихся может быть заметно выше. Это и стимулирует поиски самых тяжелых нейтронных звезд, которые помогут уточнить верхнюю границу их массы.