Această stea de neutroni record este aproape de limita de masă permisă de teorie
Stelele neutronice sunt laboratoare extraordinare, mai ales când vine vorba de pulsari, pentru a testa teoriile gravitației și starea materiei în condiții extreme. Tocmai l-am descoperit pe cel care este probabil cel mai masiv cunoscut până în prezent.
Stelele neutronice au ieșit în prim plan în special de la mult așteptata ascensiune a astronomiei gravitaționale. Ne amintim de prima detectare spectaculoasă, realizată de Ligo și Fecioară în 2017, a undelor gravitaționale emise de coliziunea a două stele de neutroni. Sursa GW170817 a fost apoi pentru prima dată asociată cu o kilonova observată în câmpul undelor electromagnetice. Recent, posibila detectare a unei coliziuni mitice între o stea de neutroni și o gaură neagră face obiectul întrebărilor. Analizele sunt încă în desfășurare cu privire la acest subiect.
Futura a consacrat mai multe articole stelelor de neutroni care au fost descoperite pentru prima oară în urmă cu aproape 50 de ani ca pulsar de Jocelyn Bell. Două în special, dintre care prima este vizibilă în acest ultim articol, a prezentat într-un mod extins aceste stele fascinante la frontiera relativității generale, fizicii nucleare, particulelor și chiar solidului cu ocazia determinării utilizării efectului Shapiro a masei pulsarului PSR J1614-2230. Pentru această circumstanță, îi cerusem explicații lui Éric Gourgoulhon, director de cercetare la CNRS și membru al laboratorului Univers și teorii (Luth), expert în fizica stelelor compacte precum piticele albe, găurile negre și, desigur, stelele. neutron.
Cu o masă de aproximativ 1,97 ori mai mare decât masa Soarelui, PSR J1614-2230 a fost considerată a fi cea mai masivă stea de neutroni cunoscută până în prezent. Descoperirea sa a fost făcută datorită unuia dintre radiotelescoapele mitului Green Bank Observatory situat în West Virginia, Statele Unite. Lucrarea care a dus la descoperirea celebrei linii de 21 cm de hidrogen a fost efectuată la observatorul Green Bank. Întotdeauna la acest observator radiotelescopul Howard E. Tatel a fost folosit de Robert Drake pentru proiectul Ozma, începuturile programului Seti. .
Pulsarii și efectul Shapiro
Astăzi, așa cum explică cercetătorii într-un articol de acces deschis despre arXiv, a fost stabilită o nouă înregistrare de masă, care se învecinează cu limita teoretică actuală dincolo de care o stea de neutroni trebuie să se prăbușească dând o gaură neagră stelară, pentru un pulsar: J0740 + 6620 Acest rezultat a fost obținut și datorită observatorului Green Bank.
Situat la aproximativ 4.600 de ani lumină de Soare, acesta ar conține aproximativ 2,14 mase solare într-o sferă cu un diametru de aproximativ 30 de kilometri. Volumul unei singure bucăți de zahăr într-o astfel de stea de neutroni ar cântări până la aproximativ 100 de milioane de tone pe Pământ. Această descoperire, care va trebui, fără îndoială, să fie confirmată mai ferm, ar trebui să ofere indicații valoroase cu privire la ceea ce se numește ecuația stării materiei nucleare în condiții extreme.
În ceea ce privește detaliile precise ale metodei de evaluare a masei acesteia prin efectul Shapiro, Eric Gourgoulhon ne-a dat la momentul respectiv următorul răspuns la întrebarea „Care este efectul Shapiro?” "
Aceasta este o consecință a ecuațiilor relativității generale ale lui Einstein deduse în 1964 de Irwin Shapiro. Efectul este similar cu cel al devierii razelor de lumină de către un corp ceresc precum Soarele, cu excepția faptului că, în cazul său, se manifestă sub forma unei întârzieri în propagarea undelor electromagnetice, comparativ cu propagarea în spațiu. . Când pitica albă eclipsează pulsarul, curbura spațiului-timp din jurul său nu mai permite o propagare în linie dreaptă a impulsurilor electromagnetice din pulsar. Traiectoriile acestor impulsuri se curbează și provoacă o întârziere care este cu atât mai importantă în timpul propagării cu cât obiectul responsabil pentru acest efect este mai masiv.
Record de masă pentru o stea de neutroni
Articol de Laurent Sacco publicat în 29.10.2010
1,97 +/- 0,04 masă solară: pulsarul PSR J1614-2230 ar fi cea mai masivă stea de neutroni cunoscută până în prezent. Așa anunță un grup de astronomi după o măsurare extrem de precisă realizată cu radiotelescopul Green Bank. Vom reveni mai detaliat, într-un articol viitor, pe această descoperire care are multe implicații în astrofizică și fizică nucleară.