_ Astronomii descoperă ceea ce ar putea fi 21 de stele neutronice care orbitează în jurul stelelor asemănătoare soarelui

Majoritatea stelelor din universul nostru vin în perechi. În timp ce propriul nostru soare este un singuratic, multe stele precum soarele nostru orbitează în jurul unor stele similare, în timp ce o serie de alte perechi exotice între stele și sfere cosmice piperează universul. Găurile negre, de exemplu, sunt adesea găsite orbitând unele în jurul celeilalte. O pereche care s-a dovedit a fi destul de rară este aceea dintre o stea asemănătoare soarelui și un tip de stea moartă numită stea neutronică.

Acum, astronomii conduși de Kareem El-Badry de la Caltech au descoperit ceea ce pare să fie să fie 21 de stele neutronice pe orbită în jurul unor stele precum soarele nostru. Stelele neutronice sunt nuclee dense arse de stele masive care au explodat. Pe cont propriu, sunt extrem de slabe și, de obicei, nu pot fi detectate direct. Dar, pe măsură ce o stea neutronică orbitează în jurul unei stele asemănătoare soarelui, aceasta se trage de însoțitorul său, făcând ca steaua să se miște înainte și înapoi pe cer. Folosind misiunea Gaia a Agenției Spațiale Europene, astronomii au reușit să surprindă aceste oscilări indicatoare pentru a dezvălui o nouă populație de stele neutronice întunecate.

„Gaia scanează continuu cerul și măsoară oscilațiile de peste un miliard. stele, așa că șansele sunt bune pentru a găsi chiar și obiecte foarte rare”, spune El-Badry, profesor asistent de astronomie la Caltech și om de știință adjunct la Institutul Max Planck pentru Astronomie din Germania.

Noul studiu, care include o echipă de coautori din întreaga lume, a fost publicat în The Open Journal for Astrophysics. Date de la mai multe telescoape de la sol, inclusiv Observatorul W. M. Keck de la Maunakea, Hawai'i; Observatorul La Silla din Chile; și Observatorul Whipple din Arizona, au fost folosite pentru a urmări observațiile Gaia și pentru a afla mai multe despre masele și orbitele stelelor neutronice ascunse.

În timp ce stelele neutronice au fost detectate anterior pe orbită în jurul stelelor precum soarele nostru. , acele sisteme au fost toate mai compacte. Cu o distanță mică care separă cele două corpuri, o stea neutronică (care este mai grea decât o stea asemănătoare soarelui) poate fura masa de la partenerul său. Acest proces de transfer de masă face ca steaua neutronică să strălucească puternic la raze X sau la lungimi de undă radio. În schimb, stelele neutronice din noul studiu sunt mult mai departe de partenerii lor – de ordinul a una până la trei ori distanța dintre Pământ și Soare.

Aceasta înseamnă că noile cadavre stelare descoperite sunt prea departe de partenerii lor să fure materiale de la ei. Ele sunt în schimb liniștite și întunecate. „Acestea sunt primele stele cu neutroni descoperite doar datorită efectelor lor gravitaționale”, spune El-Badry.

Descoperirea este oarecum o surpriză, deoarece nu este clar cum o stea explodata ajunge lângă o stea. stea ca soarele nostru.

„Încă nu avem un model complet pentru modul în care se formează aceste binare”, explică El-Badry. „În principiu, progenitorul stelei neutronice ar fi trebuit să devină uriaș și să interacționeze cu steaua de tip solar în timpul evoluției sale târzii”. Steaua uriașă ar fi trântit-o pe stea mică, probabil înghițindu-o temporar. Mai târziu, progenitorul stelei cu neutroni ar fi explodat într-o supernova, care, conform modelelor, ar fi trebuit să dezlege sistemele binare, trimițând stelele cu neutroni și stelele asemănătoare soarelui care se îndreaptă în direcții opuse.

„Descoperirea dintre aceste noi sisteme arată că cel puțin unele binare supraviețuiesc acestor procese cataclismice, chiar dacă modelele nu pot explica încă pe deplin cum”, spune el.

Gaia a reușit să găsească însoțitorii puțin probabil datorită orbitelor lor largi și perioadelor lungi. (stelele asemănătoare soarelui orbitează în jurul stelelor neutronice cu perioade de șase luni până la trei ani).

„Dacă corpurile sunt prea aproape, oscilatul va fi prea mic pentru a fi detectat”, spune El-Badry. „Cu Gaia, suntem mai sensibili la orbitele mai largi.” Gaia este, de asemenea, cel mai sensibil la binarele care sunt relativ în apropiere. Cele mai multe dintre sistemele nou descoperite sunt situate pe o rază de 3.000 de ani lumină de Pământ — o distanță relativ mică în comparație, de exemplu, cu diametrul de 100.000 de ani lumină al galaxiei Calea Lactee.

Noile observații, de asemenea, sugerează cât de rare sunt perechile. „Estimăm că aproximativ una dintr-un milion de stele de tip solar orbitează în jurul unei stele neutronice pe o orbită largă”, notează el.

El-Badry este, de asemenea, interesat să găsească găuri negre latente nevăzute pe orbită cu stele asemănătoare soarelui. Folosind datele Gaia, el a găsit două dintre aceste găuri negre liniștite ascunse în galaxia noastră. Una, numită Gaia BH1, este cea mai apropiată gaură neagră cunoscută de Pământ, la 1.600 de ani lumină distanță.

„Nu știm cu siguranță nici cum s-au format aceste găuri negre binare”, spune El-Badry. „Există în mod clar lacune în modelele noastre pentru evoluția stelelor binare. Găsirea mai multor dintre acești însoțitori întunecați și compararea statisticilor lor populației cu predicțiile diferitelor modele ne va ajuta să punem laolaltă modul în care se formează.”

(Fluierul)