Астрономы обнаружили одну из самых быстро вращающихся звезд во Вселенной

Новое исследование исследователей DTU Space выявило нейтронную звезду, которая вращается вокруг своей оси с чрезвычайно высокой скоростью. Она вращается 716 раз в секунду, что делает ее одним из самых быстровращающихся объектов, когда-либо наблюдавшихся. Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal.

Это небольшой, но чрезвычайно массивный и быстро вращающийся объект — нейтронная звезда, часть так называемой рентгеновской двойной звездной системы под названием 4U 1820-30. Она находится в созвездии Стрельца в направлении центра нашей галактики.

«Мы изучали термоядерные взрывы в этой системе, а затем обнаружили замечательные колебания, предполагающие, что нейтронная звезда вращается вокруг своей центральной оси с поразительной скоростью 716 оборотов в секунду», — говорит Гаурава К. Джайсавал из DTU Space в Техническом университете Дании. «Если будущие наблюдения подтвердят это, нейтронная звезда 4U 1820-30 станет одним из самых быстровращающихся объектов, когда-либо наблюдавшихся во Вселенной, с которым может сравниться только другая нейтронная звезда под названием PSR J1748–2446».

Нейтронная звезда наблюдалась с помощью рентгеновского телескопа NASA NICER, оснащенного технологией звездного трекера от DTU Space и установленного снаружи Международной космической станции. Система камер звездного трекера обеспечивает постоянное направление рентгеновского инструмента и его точную наводку на малые нейтронные звезды, находящиеся далеко в Млечном Пути.

Нейтронная звезда, также называемая мертвой звездой, состоит из остатков большой, массивной звезды, взорвавшейся в сверхновой. Было обнаружено несколько тысяч таких звезд, и они являются экстремальными во многих отношениях.

Это самые плотные объекты, которые можно наблюдать в космосе. Нейтронная звезда имеет диаметр всего 12 км, но ее масса в 1,4 раза больше массы Солнца.

Она расположена в 26 000 световых лет от Земли. Для сравнения, расстояние до ближайшей к Земле звезды, Проксимы Центавра, составляет около 4,3 световых лет. Это означает, что свету от Проксимы Центавра требуется 4,3 года, чтобы достичь нас на Земле, в то время как свет от нейтронной звезды путешествует 26 000 лет, прежде чем мы увидим его на Земле.

Нейтронная звезда является частью рентгеновской двойной звездной системы . Такая система состоит из двух звезд, вращающихся друг вокруг друга. Еще одной особенностью системы 4U 1820-30 является то, что звезда-компаньон является белым карликом примерно такого же размера, как Земля. Известно, что она совершает оборот вокруг нейтронной звезды каждые 11 минут, что делает ее системой с самым коротким известным орбитальным периодом.

Из-за своей мощной гравитации нейтронная звезда оттягивает материал от своей звезды-компаньона . Когда на ее поверхности накапливается достаточно материала, на нейтронной звезде происходит мощный термоядерный взрыв, похожий на взрыв атомной бомбы.

«Во время этих всплесков нейтронная звезда становится в 100 000 раз ярче Солнца, высвобождая огромное количество энергии», — объясняет Жером Шеневез из Космического университета DTU. «Таким образом, мы имеем дело с весьма экстремальными событиями, и, изучая их, мы получаем новое представление о существующих жизненных циклах двойных звездных систем и образовании элементов во Вселенной».

Благодаря наблюдениям, проведенным с помощью NICER в период с 2017 по 2021 год, исследователи обнаружили 15 термоядерных рентгеновских всплесков от 4U 1820-30. Один из этих всплесков показал сигнатуру, известную как колебания термоядерных всплесков, происходящие с частотой 716 Гц. Эти колебания всплесков соответствуют частоте вращения самой нейтронной звезды, что означает, что она вращается вокруг своей оси с рекордно высокой скоростью 716 раз в секунду.