Prema svim pokazateljima novog istraživanja, čini se da su astrofizičari pronašli neutrosnku zvijezdu, no ova je vrlo neobična. Njezina masa iznosi 77 posto mase našeg Sunca, što je rekordno mala masa za neutronsku zvijezdu. Najlakša neutronska zvijezda do ovog otkrića poznata znanstvenicima ima 1,17 puta veću masu od Sunca.
Ono što je još zanimljivije jest i to da masa tog novootkrivenog stelarnog objekta znatno niža od minimalne mase neutronske zvijezde koju predviđa teorija. To naravno sugerira, ili da postoji neka praznina u znanstvenom razumijevanju neutronskih zvijezda, ili da taj objekt uopće nije neutronska zvijezda, već neobičan, nikad prije viđen objekt poznat kao 'čudna' zvijezda.
Najgušći objekti u svemiru
Neutronske zvijezde su među najgušćim objektima u cijelom svemiru. Te zvijezde nastaju nakon što masivna zvijezda mase između 8 i 30 puta veće od mase Sunca, dođe do kraja svog života, odnosno nakon što ta masivna zvijezda eksplodira u supernovi. Obzirom da nakon toga više nije podržana vanjskim pritiskom fuzije, jezgra se urušava sama u sebe i oblikuje tako gust objekt da se atomske jezgre zbijaju zajedno i elektroni su prisiljeni biti bliski s protonima dovoljno dugo da se transformiraju u neutrone.
Većina tih kompaktnih objekata ima oko 1,4 puta veću masu od Sunca, iako teorija kaže da bi mogli biti u rasponu od 2,3 do samo 1,1 Sunčeve mase. Sve to zbijeno je u sferu promjera samo otprilike 20 kilometara. Jedna čajna žlica materijala neutronske zvijezde stoga je nezamislive težine, negdje između 10 milijuna i nekoliko milijardi tona.
Teže zvijezde pretvaraju se isto tako u crne rupe, dok se lakše zvijezde pretvaraju u bijele patuljke - manje gustoće od neutronskih zvijezda, s gornjom granicom mase od 1,4 Sunčeve mase, iako su još uvijek prilično kompaktne. Naše Sunce zapravo čeka sudbina bijelog patuljka, kažu astronomi.
Pronađena u ostacima supernove
No, neutronska zvijezda koja je predmet nove studije, objavljene u znanstvenom časopisu Nature Astronomy, nalazi se u središtu ostatka supernove nazvane HESS J1731-347, za koju je prethodno izračunato da se nalazi više od 10.000 svjetlosnih godina od nas. Međutim, jedna od poteškoća u proučavanju neutronskih zvijezda leži u ograničenim mjerenjima udaljenosti. Bez točne udaljenosti, teško je dobiti točna mjerenja drugih karakteristika zvijezde.
Nedavno je otkrivena druga, optički svijetla zvijezda koja vreba u HESS J1731-347. Iz ovoga, koristeći podatke iz svemirskog opservatorija Gaia Europske svemirske agencije (ESA), tim astronoma predvođen Victorom Dorošenkom sa Sveučilišta Eberhard Karls u Tübingenu u Njemačkoj, uspio je ponovno izračunati udaljenost do HESS J1731-347 i otkrio da je mnogo bliže nego što se mislilo Sad je udaljenost tog ostatka supernove izračunata na oko 8150 svjetlosnim godinama daleko od nas.
To znači da su prethodne procjene drugih karakteristika neutronske zvijezde koja se tamo skriva trebale biti dorađene, uključujući i njezinu masu. U kombinaciji s promatranjem rendgenskog svjetla koje emitira neutronska zvijezda, Dorošenko i njegovi kolege uspjeli su precizirati njegov radijus te zvijezde na 10,4 kilometra, a njegovu masu na apsolutno zapanjujuće niskih 0,77 solarne mase.
Hipotetski i dosad neidentificiran objekt u svemiru?
Zaključak je da je možda uočen hipotetski objekt koji još nije identificiran u svemiru, a ne neutronska zvijezda kakvu znanost poznaje.
Naša procjena mase čini središnji kompaktni objekt u HESS J1731-347 najlakšom do sada poznatom neutronskom zvijezdom i potencijalno egzotičnijim objektom, to jest kandidatom za 'čudnu zvijezdu', pišu znanstvenici u studiji.
Prema teoriji, čudna zvijezda izgleda dosta poput neutronske zvijezde, ali sadrži veći udio fundamentalnih čestica koje se nazivaju čudni kvarkovi. Kvarkovi su temeljne subatomske čestice koje se kombiniraju u kompozitne čestice kao što su protoni i neutroni. Kvarkovi dolaze u šest različitih tipova, koji se nazivaju gornji, donji, čarobni, čudni(strani), vršni i dubinski. Protoni i neutroni sastoje se od gornjih i donjih kvarkova.
Teorija sugerira da se subatomske čestice u ekstremno komprimiranom okruženju unutar neutronske zvijezde raspadaju na svoje sastavne kvarkove. Prema ovom modelu, čudne zvijezde napravljene su od materije koja se sastoji od jednakih omjera gornjih, donjih i čudnih kvarkova.
Čudne bi se zvijezde trebale formirati pod masama dovoljno velikima da stvarno izazovu pritisak, ali budući da pravilnik za neutronske zvijezde prestaje važiti kada se uključi dovoljno kvarkova, donja granica u biti ne postoji. To drugim riječima znači da znanstvenici ne mogu isključiti mogućnost da je ova neutronska zvijezda zapravo čudna zvijezda.
Dobijena ograničenja na masu i polumjer još uvijek su u potpunosti u skladu sa standardnim tumačenjem neutronske zvijezde i može se koristiti za poboljšanje astrofizičkih ograničenja na jednadžbu stanja hladne guste materije pod ovom pretpostavkom. Tako lagana neutronska zvijezda, bez obzira na pretpostavljeni unutarnji sastav, čini se vrlo intrigantnim objektom iz perspektive astrofizike, pišu ipak autori nove studije u zaključku.
Izvor: Science Alert
