Гигантская звезда превращается в черную дыру

Астрономы из калифорнийского Института технологий в городе Пасадена (Калифорния) открыли необычную звезду. Она сгорела, но растет такими темпами, что уже превратилась в самую большую из известных нейтронных звезд. Более того, ученые предполагают, что в ближайшие сотни тысяч лет удивительный космический объект продолжит расти и при наборе дополнительной критической массы превратится в черную дыру с бесконечно высокой плотностью и сильнейшей гравитацией, сообщает CyberSecurity.ru.

Обнаруженный объект является очень редкой разновидностью пульсаров, то есть разновидностью быстро вращающихся нейтронных звезд, которые обладают очень сильным магнитным полем и выбрасывают большие пучки энергии. Наблюдения показывают, что нейтронная звезда B1957+20 вращается в тандеме с менее крупной звездой, которая в будущем неминуемо будет утянута гравитацией своей более массивной соседки.

Прежние «самые массивные» нейтронные звезды имели массу в диапазоне 1,66 - 1,68 солнечных масс. Совместная группа ученых из Калифорнии и Университета Торонто подсчитала, что масса B1957+20 по самым консервативным оценкам в 2,4 раза превышает массу нашего Солнца.

По словам ученых, новый космический объект разрушает принятую на сегодня теоретическую модель максимальной массы для нейтронных звезд, согласно которой максимальная масса такого объекта не может превышает 1,7 солнечных масс, так как в этом случае он либо сваливается внутрь самого себя, то есть образует черную дыру, либо центробежные силы, раскручивающие звезду, просто разорвут ее.

Механизм превращения нейтронной звезды в черную дыру объяснил ведущий научный сотрудник Физического института имени Лебедева доктор наук Илья Ройзен. По словам ученого, черные дыры образуются на конечной стадии эволюции массивных звезд, когда после выгорания термоядерного «горючего» давление газа уже не может препятствовать силе тяготения. Гравитация «схлопывает» звезду в компактный объект, обладающий столь сильным притяжением, что его не может покинуть даже электромагнитное излучение - то есть в черную дыру. Теория гласит, что любая звезда с массой в 25-30 раз тяжелее Солнца, как правило, заканчивают свое существование взрывом сверхновой и формированием черной дыры.

Более легкие звезды, массой от 8 до 10 солнечных, под действием гравитации также сжимаются, однако не настолько быстро, чтобы сколлапсировать. Вместо этого они сжимаются так, что электроны «вдавливаются» в протоны и происходит нейтронизация вещества. Дальнейшему сжатию препятствует давление нейтронного газа, однако если на нейтронную звезду попадет достаточно большое количество вещества, то она тоже может сколлапсировать в «черную дыру».

В статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета, Ройзен выдвинул теорию, согласно которой на определенном этапе эволюции нейтронной звезды ее вещество может перейти в другую фазу, что приводит к разогреву светила и не дает продолжаться гравитационному сжатию. «Нейтронные звезды находятся под влиянием двух действующих факторов: отсутствия гравитационной самостабилизации, препятствующей их схлопыванию в черную дыру, и фазового перехода, происходящего в ядерной материи, из которой состоит нейтронная звезда. Оба этих фактора следует принимать во внимание при рассмотрении процесса коллапса», - пишет ученый.

Ядерная материя, то есть вещество протонов и нейтронов при сверхвысоких давлениях и температурах может превращаться в кварк-глюонную плазму: кварки, из которых состоят протоны и нейтроны, высвобождаются. Ройзен отмечает, что при одном из типов таких переходов так называемый адронный вакуум (заполненный глюонным и кварк-антикварковым конденсатом) превращается в «пустой» субадронный вакуум, в результате чего давление резко падает, холодное ядерное вещество начинает «сваливаться» в эту пустоту. Если масса звезды достаточно велика, это приводит к очень сильному разогреву и остановке коллапса.

«Как следствие, возникает «огненная стена», которая не дает коллапсу довершить превращение нейтронной звезды в черную дыру», - пишет ученый. Однако в случае с нейтронной звездой B1957+20 это вряд ли произойдет. Она уже находится на той стадии превращения в космического монстра, которую ни одна «стена» не остановит.

Источник:kp.ru