Tajemniczy obiekt w kosmosie. Astronomowie nie potrafią go wyjaśnić

Kosmos jest pełen tajemnic. Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie "Science" przybliża taki właśnie tajemniczy obiekt, którego natury naukowcy nie są w stanie konkretnie ustalić. Czy jest to swego rodzaju czarna dziura? Gwiazda neutronowa? A może coś jeszcze innego, czego do tej pory nie oglądaliśmy?

Niezwykły obiekt ukazał się oczom astronomów badających gromadę gwiazd NGC 1851. Jest to układ podwójny, w skład którego wchodzi pulsar milisekundowy, który wiruje z niezwykłą szybkością, a także nieznanego obiektu o wyjątkowo wielkiej masie. To właśnie drugie ciało niebieskie wprawia astronomów w konsternację, gdyż może być czymś na granicy pomiędzy gwiazdą neutronową a czarną dziurą.

Jednymi z najbardziej gęstych obiektów we wszechświecie są gwiazdy neutronowe, w których poszczególne części składowe są ze sobą związane i upakowane ściśle niczym samo jądro atomu, zaś ich rozmiary dorównują dużym ziemskim miastom. Im gwiazda neutronowa jest gęstsza, tym większe jest prawdopodobieństwo, że zapadnie się ona sama w sobie, tworząc czarną dziurę. Ta z kolei jest tak gęsta, że wytwarzana przez nią grawitacja nie pozwala nawet fotonom opuścić jej powierzchni. Aby zrozumieć mechanizmy rządzące tymi astrofizycznymi obiektami, astronomowie poszukują ciał, które są na granicy pomiędzy byciem gwiazdą a dziurą. Takim właśnie obiektem może okazać się obserwacja z NGC 1851.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Masywny obiekt jest niezwykle ciemny, co sprawia, że we wszystkich pasmach światła pozostaje dla nas niewidoczny, jednak z pomocą naukowcom przychodzi towarzyszący mu pulsar milisekundowy. Obracający się z wielką szybkością obiekt wysyła w naszym kierunku promieniowanie w stabilnych i stałych odstępach czasu godnych zegara atomowego. Znając cykl pulsara, możemy zbadać to, w jaki sposób się porusza i wywnioskować wiele na temat pól grawitacyjnych, które wpływają na jego sygnał.

Dzięki obserwacjom sygnału pulsara uczeni ustalili łączną masę obu ciał tworzących układ, na około cztery masy naszego Słońca. Najmasywniejsze gwiazdy neutronowe, jakie kiedykolwiek zaobserwowano, miały masę dwóch Słońc, więc nawet przyjmując wniosek, że w układzie znajdują się dwie takie gwiazdy, byłaby mowa o dwóch największych dotąd zaobserwowanych gwiazdach neutronowych. Okazało się jednak, że masywny obiekt będący w parze z pulsarem jest też zwarty w jedną całość. Istnieje możliwość, że obiekt to pozostałość po zderzeniu dwóch masywnych gwiazd neutronowych.

Ustalając rozkład masy pomiędzy pulsarem, a jego masywnym towarzyszem uczeni stwierdzili, że nieznany obiekt może posiadać masę w przedziale 2,09 do 2,71 mas Słońca. Plasuje go to w tak zwanej "luce masowej czarnej dziury", która znajduje się pomiędzy najcięższymi znanymi gwiazdami neutronowymi (2,2 mas Słońca) a najlżejszymi ze znanych czarnych dziur (powstających z umierających gwiazd mających około 5 mas Słońca). Nie wiadomo, jaka jest natura obiektów znajdujących się w tej astrofizycznej luce.

Jeśli obiekt jest pozostałością po zderzeniu gwiazd, to może on mieć naturę bardzo lekkiej czarnej dziury. To sprawia, że może on wędrować swobodnie po gęsto upakowanej gromadzie gwiazd, oddziałując na nie swoją masą i rozbijać układy wielorakie, powodując wystrzelenie jednego z towarzyszy poza zasięg oddziaływania drugiego.

Aby ostatecznie ustalić naturę obiektu, potrzebne są dalsze, długotrwałe badania, które mogą doprowadzić do odkrycia całej klasy nowych obiektów astrofizycznych pomiędzy gwiazdami neutronowymi a czarnymi dziurami. Astrofizycy są podekscytowaniu możliwością sprawdzenia co dzieje się z materią w najbardziej ekstremalnych warunkach, jakie można spotkać w naszym wszechświecie.