Cât cântărește o gaură neagră Telepolis
Cluster de stele Westerlund 1. Imagine: ESO
Descoperirea unui magnetar super-greu pune la îndoială teoriile despre formarea găurilor negre
Cu ajutorul telescopului foarte mare al ESO, astronomii europeni au examinat așa-numitul „magnetar” - un tip neobișnuit de stea neutronică - și au constatat că era format din stele cu mase mai mari de 40 de mase solare. Aceste rezultate ale cercetării contestă teoriile actuale despre formarea stelelor, deoarece stelele cu această masă, așa cum era de așteptat anterior, ar trebui să formeze de fapt găuri negre și nu magnetare. Din aceasta se poate trage întrebarea fundamentală: cât de masivă trebuie să fie o stea în cele din urmă pentru a forma o gaură neagră?
Pentru rezultatul cercetării, astronomii au observat în detaliu grupul de stele Westerlund 1 „. Acesta este situat la 16.000 de ani lumină distanță în altarul constelației. Astronomii știau deja din observațiile anterioare că „Westerlund 1” este cel mai apropiat grup de stele cu sute de stele masive, dintre care unele sunt mai strălucitoare decât un milion de sori și altele sunt de două mii de ori mai mari decât soarele nostru (care au aceeași dimensiune decât până la orbita Saturn ar fi suficient).
„Dacă soarele nostru ar fi în centrul acestui cluster remarcabil, cerul nostru de noapte ar fi umplut cu sute de stele care străluceau la fel de puternic ca luna plină”, a spus Ben Ritchie, autorul articolului care a prezentat cercetarea. „Westerlund 1” este o „grădină zoologică stelară” fantastică, cu o mare varietate de stele exotice. Cu toate acestea, toți au un lucru în comun: au aceeași vârstă - aproximativ între 3,5 și 5 milioane de ani - și se formează împreună cu grupul.
Un magnetar, ca cel observat în el, este o formă de stea neutronică cu un câmp magnetic incredibil de puternic - de un milion de ori mai puternic decât cel al Pământului - care s-a format în timpul exploziei mai multor superne. Clusterul „Westerlund 1” găzduiește unul dintre puținii magnetari cunoscuți din Calea Lactee. Datorită poziției sale în cadrul clusterului, se poate presupune că a fost formată dintr-o stea cu 40 de ori mai mare decât masa Soarelui.
La fel ca toate stelele din „Westerlund 1”, timpul de origine al stelei din care s-a format magnetarul poate fi restrâns - deci trebuie să fi avut o durată de viață mai scurtă decât celelalte stele din sistem. „Deoarece durata de viață a unei stele depinde direct de masa acesteia (cu cât este mai mare, cu atât este mai scurtă durata de viață a acesteia)”, spune șeful echipei și co-autorul studiului, Simon Clark, Sistemul deduce că magnetarul trebuie să fi avut o masă mult mai mare. Această constatare este deosebit de importantă, deoarece încă nu există o teorie general acceptată a modului în care sunt create obiecte extrem de magnetice. "
Din acest motiv, astronomii au examinat stelele care aparțin sistemului dublu, „W13” în „Westerlund 1”. Masele lor pot fi derivate direct din mișcarea lor. Greutatea magnetarului a fost derivată din comparația acestor stele. Aceasta a fost prima dată când s-a demonstrat că magnetarii pot apărea din stele atât de masive încât, conform așteptărilor anterioare, ar fi trebuit să formeze găuri negre. Teoria anterioară era că stelele cu o masă cuprinsă între 10 și 25 de mase solare vor deveni stele de neutroni și găuri negre și mai masive după ce au fost arse.
„Aceste stele trebuie să piardă mai mult de 90% din masă înainte de a deveni supernova și de a exploda - altfel vor deveni o gaură neagră”, spune Ignacio Negueruela, un alt coautor al textului. „Pierderile de masă atât de mari înainte de explozia supernovelor fac„ mari cerințe ”asupra consistenței teoriilor actuale privind evoluția stelelor.” A prăbuși o gaură neagră atunci când stelele cu mai mult de 40 de mase solare sunt prea ușoare ".
Mecanismul de formare favorizat de astronomi afirmă că steaua precursoră a magnetarului ar fi putut avea un însoțitor atunci când a fost formată. Pe măsură ce au evoluat împreună, ambele stele au început să interacționeze între ele, folosind energia mișcării orbitale pentru a respinge masa mare a stelei precursoare magnetare. Deoarece nu se găsește o astfel de stea însoțitoare în vecinătatea magnetarului, astronomii presupun că această diadă a fost sfâșiată în timpul exploziei supernova și că ambele stele au fost împinse din cluster la viteză mare.
„Dacă da, atunci se poate deduce că stelele duble pot juca un rol cheie în evoluția stelelor în ceea ce privește pierderea de masă - un fel de„ dietă cosmică finală ”pentru stelele grele care pierd peste 95 la sută din masa lor”, conchide Clark. (Stefan Höltgen)