Иногда нам действительно нужно более глубоко вникнуть в астрономические сообщения, чтобы понять, какие экстремальные явления за ними кроются. Свежий повод: исследователи проанализировали сигнал гравитационной волны GW190425, зафиксированный в прошлом году, и окончательно связали его со слиянием двух нейтронных звезд.

Когда два таких сверхплотных шара сталкиваются, «трясет всю вселенную», пишут исследователи Университета Йены Фото: National Science Foundation/LIGO/Sonoma State University/A. Simonne

Экстремальное событие для нейтронных звезд

То, что стоит за этим событием, находится далеко за пределами человеческого воображения. Нейтронная звезда образуется тогда, когда звезда в восемь или более солнечных масс претерпевает коллапс, а ее ядро уплотняется, превращаясь в ультракомпактную структуру. То есть масса, в разы большая, чем у нашего Солнца, может уместиться в сферу диаметром всего от десяти до двадцати километров. При этом скорость вращения этого сверхплотного объекта невообразимо высока - на экваторе значения для нейтронной звезды с самым быстрым из известных до сих пор вращений достигают почти четверти скорости света.

Кроме того, очевидно, существуют и системы, в которых два таких экзотических объекта вращаются вокруг друг друга. По мнению астрономов из Йенского университета (Германия), такие системы с двойными нейтронными звездами могут встречаться даже значительно чаще, чем считалось ранее. Такой вывод они делают из данных о гравитационной волне, которая и была вызвана столкновением двух таких объектов.

GW190425

Такие столкновения и слияния создают гравитационные волны, которые распространяются во всех направлениях вселенной и, в конечном итоге, достигают Земли, что делает возможным их измерение. Именно так случилось в апреле прошлого года, когда детекторы гравитационных волн Virgo в Италии и LIGO в США записали сигнал GW190425.

И вот теперь этот сигнал был проанализирован в рамках международного исследовательского сотрудничества, в котором участвовали Себастьяно Бернуцци и Розелла Гамба из Теоретико-физического института Университета Йены. И их расчеты в ближайшее время появятся в научном журнале Astrophysical Journal Letters.

Спекуляции

Согласно исследованию, столкновение в космосе, которое произошло на расстоянии около 500 миллионов световых лет от Земли, привело к разрушению двух объектов с общей массой, в 3,4 раза превосходящей массу нашего Солнца. При этом существуют различные предположения в отношении типа обоих объектов. Но наиболее вероятным объяснением ученые все же считают именно нейтронные звезды.

Но при этом они не исключают и того, что в слиянии поучаствовала и черная дыра. А если раньше дыры и не было, то как минимум теперь она возникла: по мнению Бернуцци, слияние двух сверхплотных объектов, скорее всего, создало черную дыру.

«Если мы предположим, что за сигнал ответственна двойная система нейтронных звезд, рассчитанная масса 3,4 солнечных масс будет чрезвычайной величиной», - говорит Бернуцци. Обычно масса подобных систем намного ниже, в диапазоне от 2,5 до 2,9 масс Солнца. «GW190425 станет доказательством того, что эти звездные системы более разнообразны и могут также образовываться и иными способами, чем это предполагались».