Вчені зафіксували унікальне космічне зіткнення нейтронної зорі з невідомим об’єктом

Провідна обсерваторія з вивчення гравітаційних хвиль нещодавно зафіксувала коливання у просторі-часі, які, на думку вчених, були спричинені зіткненням решток мертвої зірки надвисокої щільності з невідомим об’єктом.

Вчені пояснили: останки зірки являють собою нейтронну зорю — об’єкт, що залишився після колапсу масивної зірки, коли від неї залишається лише щільне ядро. Нейтронні зорі вважаються одними з найщільніших об’єктів у Всесвіті з інтенсивними гравітаційними полями. А проте, вони не настільки потужні, як у чорних дір, гравітація яких настільки сильна, що навіть світло не може покинути їхній горизонт подій.

Ці два космічні гіганти стикаються і зливаються, створюючи гравітаційні хвилі — буквально розтягування і стиснення простору-часу. Перше підтвердження спостереження злиття нейтронної зорі та чорної діри було зроблено ще у 2021 році.

Сигнал гравітаційних хвиль, виявлений обсерваторією LIGO-Vir­go-KAGRA у травні 2023 року, пройшов 650 мільйонів світлових років. Дослідники визначили, що сигнал походить від злиття двох об’єктів: один з об’єктів мав масу від 1.2 до 2 а інший — від 2.5 до 4.5 сонячних мас.

Менший об’єкт, ймовірно, є нейтронною зорею. Однак більший об’єкт перевершує за масою будь-яку відому нейтронну зорю, що вказує на можливість того, що це маленька чорна діра. Об’єкт займає так звану “зону масового розриву” між найважчими відомими нейтронними зорями й найлегшими чорними дірами.

Детальне вивчення зіткнення допоможе визначити, чи є невідомий об’єкт чорною дірою низької маси, як припускають вчені, чи чимось іншим. За словами Джесс Макайвер, астрономки з Університету Британської Колумбії та заступниці представника наукової колаборації LIGO, відкриття вказує на можливість вищої частоти подібних зіткнень між нейтронними зорями та чорними дірами низької маси, ніж передбачалося раніше.

Обсерваторія LIGO-Vir­go-KAGRA відновить свою роботу 10 квітня і продовжуватиме спостереження до лютого 2025 року. Очікується, що за цей час буде зафіксовано понад 200 сигналів гравітаційних хвиль.