Viola
-5 °C
-2 °C

Ekkora neutroncsillagot még sosem láttak

2018.05.30. 15:10

Egy új méréstechnikával sikerült azonosítani a legnagyobb neutroncsillagot, ami 2,3-szor nehezebb a Napnál. A Katalán Műszaki Egyetem (UPC) és a Kanári-szigeteki Asztrofizikai Intézet (IAC) kutatóinak új tanulmánya az ismeretek új útját nyitják meg az asztrofizika és a nukleáris fizika számos területén. A mérési eredményeket az Astrophysical Journal című szaklap közölte.

A pulzárnak is hívott neutroncsillag egy maradványcsillag, amik elért az élete végére. Általában egy 10-30 naptömegű csillag halála után marad vissza. Apró méretűek, az átmérőjük alig 20 kilométeres, de nagyobb tömegük van, mint a Napnak, tehát különösen sűrűek.

Az UPC kutatója, Manuel Linares és az IAC két munkatársa, Tariq Shahbaz és Jorge Casares által vezetett kutatásban felhasználták

  • a világ legnagyobb optikai és infravörös teleszkópját, a Gran Telescopio Canarias (GTC);
  • a William Herschel Teleszkópot (WHT);
  • az Isaac Newton Teleszkóp Csoport (ING);
  • és az IAC-80 nevű űrteleszkópot.

Ezeknek az adatait kombinálták a sugárzó bináris csillagok dinamikus modelljeivel. A mérési eredményeik azt mutatják, hogy a 2011-ben felfedezett PSR J2215+5135 jelű csillag 2,3-szoros naptömegével a legnagyobb lehet a ma ismert, több mint kétezer neutroncsillag közül.

A PSR J2215+5135 egy bináris rendszer része. Két csillag kering egy közös központi tömeg között; a normál csillaghoz társul egy neutroncsillag. A társcsillagot erős sugárzás éri a neutroncsillagtól. Minél nagyobb tömegű a neutroncsillag, annál gyorsabban mozog a társcsillag keringési pályáján.

Fantáziarajz a csillagrendszerről
Fantáziarajz a csillagrendszerről
Fotó: G. Pérez-Díaz / IAC

Az új módszer hidrogén és magnézium színképvonalát használja a társcsillag mozgási sebességének meghatározásához, és más neutroncsillagokra is alkalmazható.

Az elmúlt 10 évben a NASA gammasugaras teleszkópja tucatnyi, a PSR J2215+5135-höz hasonló pulzárt észlelt. A módszer elvileg alkalmazható olyan fekete lyukak és fehér törpék tömegének méréséhez, amik hasonló bináris rendszerben léteznek, és fontos szerepe van a sugárzásnak. 

A neutroncsillagok maximális tömegének meghatározása fontos következményekkel jár az asztrofizika több területén, például az atomfizikában. A nukleonok közötti, nagy sűrűségben fellépő kölcsönhatás a modern fizika egyik legnagyobb rejtélye. A neutroncsillagok természetes laboratóriumok, ahol az anyag legegzotikusabb és legsűrűbb állapotai figyelhetők meg.

(MTI)