Самую легкую нейтронную звезду заподозрили в кварковости

Астрономы обнаружили самую легкую нейтронную звезду — масса центрального объекта в остатке сверхновой HESS J1731-347 составила 0,77 массы Солнца. Ученые считают, что эта звезда может считаться кандидатом в кварковую звезду, однако это необходимо проверить в ходе дальнейших наблюдений. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Центральные компактные объекты представляют собой изолированные нейтронные звезды, которые мало излучают в радиодиапазоне, не аккрециируют вещество на себя из окружающей среды и находятся в центрах остатков сверхновых, где их можно обнаружить по тепловому рентгеновскому излучению. Считается, что это излучение связано с процессом охлаждения молодых, слабо намагниченных нейтронных звезд и исходит из их атмосферы.

Нейтронные звезды такого типа интересны для астрофизиков как тела для проверки моделей состояния холодной плотной материи. Однако их трудно исследовать, что приводит к большим неопределенностям в оценках размеров области излучения и радиуса нейтронной звезды. В частности, если предположить наличие у звезды водородной атмосферы, то ее радиус будет аномально мал, тогда как атмосфера из более тяжелых элементов будет плохо согласовываться с данными наблюдений. Однако моделей с необычно малыми радиусами можно избежать, предположив, что излучение исходит от части поверхности нейтронной звезды или же звезда обладает однородно излучающей углеродной атмосферой.

Группа астрономов во главе с Виктором Дорошенко (Victor Doroshenko) из Тюбингенского университета в Германии опубликовала результаты анализа наблюдений за центральным компактным объектом в остатке галактической сверхновой HESS J1731-347 космического телескопа Gaia и рентгеновской обсерватории XMM-Newton.

Звезда находится на расстоянии 8153 световых лет от Солнца, а ее масса и радиус были оценены в 0,77 масс Солнца и 10,4 километров, соответственно, на основе подгонки модели звезды с излучающей атмосферой, преимущественно состоящей из углерода и однородной по температуре, к данным наблюдений.

Таким образом, объект в центре HESS J1731-347 стал самой легкой нейтронной звездой, известной на сегодняшний день, и потенциальным кандидатом в кварковую звезду, состоящую из кварковой материи. Однако ученые подчеркивают, что несмотря на то, что они считают полученные оценки массы и радиуса звезды надежными результатами, вопрос о том, можно ли считать эту нейтронную звезду странной звездой остается открытым.

Как отметил астрофизик Сергей Попов в беседе с N + 1, кварковые звезды остаются хорошей гипотезой, особенно — гибридные (когда кварковое только ядро), хоть идея и менее популярна, чем 20-30 лет назад. Пока что природа объекта в центре HESS J1731-347 остается предметом дальнейших исследований, возможно звезда окажется чуть тяжелее, чем текущие оценки и тогда станет просто легкой нейтронной звездой.

Ранее мы рассказывали о том, как астрофизики нашли 11 кандидатов в кварковые экзопланеты.