Los astrónomos encontraron un objeto extraño mientras observaban el cúmulo globular NGC 1851, ubicado en la constelación de Dove, hace unos 40.000 años. Año luz. Observaron algo muy denso en órbita alrededor de un púlsar de milisegundos que gira rápidamente. Para sus observaciones utilizaron el radiotelescopio MeerKAT.
Según los científicos, el misterioso objeto sólo puede ser dos cosas: una estrella de neutrones o un agujero negro. Sin embargo, cualquiera de las opciones sería un nuevo descubrimiento. Si se trata de una estrella de neutrones, puede que sea la estrella más pesada jamás observada. Si se trata de un agujero negro, es el más ligero de todos.
Los resultados y la descripción de las observaciones se han publicado en la revista Science (DOI: 10.1126/science.adg3005).
¿Es un agujero negro o una estrella de neutrones?
—Cualquier posibilidad relacionada con la naturaleza del cuerpo es apasionante. Ben Stubbers, de la Universidad de Manchester, dijo que el sistema de agujeros negros pulsantes sería un objetivo importante para probar las teorías de la gravedad, y que la estrella de neutrones pesada proporcionaría nuevos conocimientos sobre la física nuclear a densidades muy altas.
Los descubrimientos se realizaron en el cúmulo NGC 1851. Este cúmulo es una región densamente poblada de estrellas antiguas. La densidad de objetos allí supera la densidad de otras partes de la galaxia. Está tan poblado que las fuerzas gravitacionales de diferentes objetos interrumpen las órbitas de los demás y, en casos extremos, pueden chocar. Según los investigadores, una de estas colisiones entre dos estrellas de neutrones es la que condujo a la formación del objeto masivo que actualmente orbita alrededor del púlsar.
El púlsar de milisegundo detectado ha sido denominado PSR J0514-4002E. Un púlsar es un tipo de estrella de neutrones que gira rápidamente y envía rayos de radiación electromagnética al universo como un faro cósmico.
Giran 170 veces por segundo y cada rotación produce un pulso rítmico que recuerda al tictac de un reloj. Usando estos tics, los investigadores primero detectaron un objeto extraño en la órbita del púlsar y luego determinaron las masas de ambos objetos. Sólo ocho millones de kilómetros separan los dos cuerpos. En comparación, en el sistema solar, la Tierra está a unos 150 millones de kilómetros del Sol.
Los astrónomos también observaron que el objeto en la órbita del púlsar no es una estrella ordinaria, sino más bien un remanente estelar extremadamente denso. Las observaciones también mostraron que el púlsar compañero tiene una masa mayor que cualquier estrella de neutrones conocida, pero más pequeña que cualquier agujero negro conocido, colocándolo directamente en la llamada estrella de neutrones. Brecha de masa de un agujero negro.
La brecha en las masas
Las estrellas terminan sus vidas en supernovas. Durante esta poderosa explosión, las capas exteriores de la estrella son lanzadas al espacio a velocidades tremendas. Dependiendo de la masa de la estrella, en la supernova se forma una estrella de neutrones ultradensa o un agujero negro. Pero cuando una estrella de neutrones gana demasiada masa, generalmente robando materia de otra estrella o chocando con otra estrella, también puede exceder un valor crítico y colapsar en un agujero negro.
Hasta ahora, la estrella de neutrones más pesada jamás observada tiene aproximadamente el doble de la masa de nuestro Sol. El agujero negro más ligero jamás descubierto tiene una masa de aproximadamente 5 veces la masa del Sol. Los astrónomos creen que la masa necesaria para colapsar una estrella de neutrones es de 2,2 masas solares. Se desconoce la naturaleza de los objetos en esta brecha de masa. Se han descubierto pocos objetos que encajen en la brecha, pero el descubrimiento en el cúmulo NGC 1851 puede finalmente ayudar a resolver el enigma, porque el misterioso objeto tiene una masa entre 2,09 y 2,71 masas solares, lo que significa que alcanza el límite inferior de la brecha de masa. .
– Aún no hemos terminado con este sistema. Arunima Dutta, del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Alemania, dijo que descubrir la verdadera naturaleza del compañero del púlsar será un punto de inflexión en nuestra comprensión de las estrellas de neutrones, los agujeros negros y cualquier cosa que pueda estar acechando en la brecha de masa del agujero negro.
Aunque los astrónomos no pueden decir con seguridad si han descubierto la estrella de neutrones más masiva, el agujero negro más ligero conocido o un nuevo tipo exótico de estrella, lo que sí es seguro es que han descubierto un sistema binario único que podría servir como laboratorio de estudio. Propiedades de la materia en algunas de las condiciones más extremas del universo.
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