Астрономы взвесили самую тяжелую нейтронную звезду

Астрономы оценили массу найденного в 2017 году пульсара PSR J0952−060, относящегося к черным вдовам. Это оказалась самая массивная нейтронная звезда, ее масса равна 2,35 массы Солнца, что требует коррекции теоретических моделей. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.

Поиски и исследования компактных объектов с массами на границе между нейтронными звездами и черными дырами дают информацию об экстремальных состояниях вещества в таких телах. В теории максимальная масса нейтронной звезды описывается пределом Оппенгеймера — Волкова и находится в диапазоне от 1,5 до 3 масс Солнца, при этом некоторые модели дают значение 2,16 массы Солнца. Пиковое значение массы, которую может набрать нейтронная звезда, зависит от ее эволюционного пути в двойной системе, например исследование только пар нейтронных звезд дает значение 1,45 массы Солнца. Поэтому необходимо изучать различные классы двойных систем с нейтронными звездам в поисках самых массивных подобных объектов.

Группа астрономов во главе с Роджером Романи (Roger W. Romani) из Стэнфордского университета опубликовала результаты исследований пульсара PSR J0952−0607, который был обнаружен в 2017 году и обладал периодом вращения вокруг собственной оси 1,41 миллисекунды, что делает его самым быстро вращающимся пульсаром в диске Млечного Пути. Объект относится к категории черных вдов — такие пульсары образуют систему с маломассивной звездой-компаньоном, которую разрушают мощными потоками излучения. Верхний предел напряженности поверхностного магнитного поля PSR J0952−0607 оценивается в 8,2×10⁷ гаусс, а орбитальный период системы — в 6,42 часа. Спектрофотометрические наблюдения за системой велись при помощи инструмента LRIS одного из телескопов обсерватории Кека.

Сравнение данных наблюдений с моделями дало значение наклонения орбиты системы 59,8 градуса и массу пульсара 2,35 масс Солнца. Последнее значение является наибольшим достоверно измеренным для нейтронных звезд на сегодняшний день. Таким образом, нижний порог максимальной массы нейтронных звезд теперь составляет более 2,19 масс Солнца.

Ранее мы рассказывали о том, как ученые впервые напрямую измерили скорость собственного движения пульсара и как далекая галактика оказалась самым ярким внегалактическим пульсаром.

Александр Войтюк