ასტრონომებმა აღმოაჩინეს ნეიტრონული ვარსკვლავი, რომელიც სავარაუდოდ, ყველაზე დიდია ამ დრომდე აღმოჩენილთა შორის.
ეს გახლავთ პულსარი, სახელად J0740+6620 და როგორც მის პულსებს შორის არსებული შეუსაბამობებით დაადგინეს, არის ჩვენს მზეზე 2,14 ჯერ მასიური, დიამეტრი კი სულ რაღაც 30 კილომეტრია.
შედარებისათვის გეტყვით, რომ მზის დიამეტრი 1,391 მილიონი კილომეტრია.
J0740+6620 მზეზე ორჯერ მასიური პირველი ნეიტრონული ვარსკვლავია, რომელიც 68 პროცენტიანი სანდოობის ინტერვალით გაზომეს. როგორც შარშან, გრავიტაციული ტალღების ასტრონომიის საშუალებით მეცნიერებმა დაადგინეს, ამ დროისათვის ჩვენთვის ცნობილ ნეიტრონულ ვარსკვლავთა მასის ზედა ზღვარი 2,3 მზის მასაა; შესაბამისად, ეს ვარსკვლავი ამ ზღვართან საკმაოდ ახლოს არის.
ნეიტრონული ვარსკვლავები წარმოიქმნება მზეზე 8-30-ჯერ მასიური ვარსკვლავებისგან. სიკვდილის პროცესში ასეთი ვარსკვლავები თერმობირთვულ აფეთქებათა სერიის შედეგად კოსმოსში გამოტყორცნიან გარე ფენებს და ბოლო წვეთამდე ასინთეზებენ ბირთვში ხელმისაწვდომ მატერიას.
მას შემდეგ, რაც ბირთვი მთლიანად დაიწვება რკინამდე, წნევა დამსხვრევის საშუალებას არ აძლევს და ბირთვი კოლაფსირდება, იწყება ნეიტრონების ისე ჩაწყობა, სანამ ისინი რაც შეიძლება უმცირეს სივრცეს არ დაიკავებენ. შედეგად მიღებულ ობიექტს ატომბირთვის ექვივალენტი სიმკვრივე აქვს.
ასეთივე პროცესი მიმდინარეობს შავი ხვრელის წარმოქმნისასაც, მაგრამ უფრო მასიურ ობიექტებში; თუმცა, 5 მზის მასაზე ნაკლები მასის მქონე შავი ხვრელი ამ დრომდე არ არის აღმოჩენილი.
ჯერ კიდევ იდუმალებით არის მოცული, რა ხდება ნეიტრონული ვარსკვლავის ზედა ზღვარსა და შავი ხვრელის ქვედა ზღვარს შორის. სწორედ ასეთმა მასიურმა ნეიტრონულმა ვარსკვლავებმა შეიძლება მიგვიყვანის ამ საიდუმლოს ამოხსნამდე.
J0740+6620-ის მასა ასტრონომებმა მართლაც ჭკვიანური გზით გამოთვალეს, მაგრამ ეს მეთოდი დამოკიდებულია ვარსკვლავის მახასიათებლებსა და დედამიწასთან მიმართებაში განლაგებაზე.
J0740+6620 მდებარეობს ჩვენგან 4500 სინათლის წლის მანძილზე და არის მილიმწამური პულსარი. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ საკუთარი ღერძის გარშემო ბრუნავს წარმოუდგენლად სწრაფად. Განლაგებულია ისეთი კუთხით, რომ ყოველი შემობრუნებისას მისი მაგნიტური პოლუსებიდან ამოტყორცნილი რადიოტალღები დედამიწას მილიწამური მასშტაბებით ჩაუვლის.
ამ პულსების რეგულარულობის გამოყენება მრავალმხრივ არის შესაძლებელი, მაგრამ საკმაოდ ბევრისმთქმელია მცირედი არარეგულარულობაც.
საქმე ის არის, რომ ეს პულსარი მდებარეობს ორმაგ (ბინარულ) სისტემაში, რომლის მეორე წევრია თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავი. სწორედ ეს ფაქტია საკმაოდ მნიშვნელოვანი. სისტემა ისეა განლაგებული დედამიწასთან მიმართებაში, რომ თეთრი ჯუჯა პულსარსა და ჩვენს შორის ჩაივლის, ანუ ასრულებს ე. წ. ტრანზიტს.
ნეიტრონული ვარსკვლავის პულსებზე გარკვეულ გავლენას ახდენს თეთრი ჯუჯას გრავიტაცია. სწორედ ამის საშუალებით გამოთვალა პულსარის მასა დასავლეთ ვირჯინიის უნივერსიტეტის ეროვნული რადიოასტრონომიული ობსერვატორიის ასტრონომთა ჯგუფმა სენკფულ კრომარტის ხელმძღვანელობით.
ასეთ აშლილობას შაპიროს ეფექტს უწოდებენ (ზემოთ, ილუსტრაციაზე) და ხდება მაშინ, პულსარის სინათლეს გზაზე ხვდება და ამრუდებს თეთრი ჯუჯას გრავიტაცია. Როცა თეთრი ჯუჯა ჩვენსა და პულსარს შორის ჩაივლის, პულსარის რადიაციას ჩვენამდე მოსაღწევად ოდნავ მეტი დრო სჭირდება. განსხვავება მხოლოდ წამის 10 მემილიონედია.
კრომარტიმ და მისმა ჯგუფმა დაკვირვებათა ორი კამპანიის მიერ ხუთი წლის განმავლობაში შეგროვებული მონაცემები შეაჯერა და განსაზღვრა დაგვიანების ზუსტი ქრონოლოგია. შედეგად გაარკვიეს, რამდენად ამრუდებს თეთრი ჯუჯას გრავიტაცია სივრცე-დროს, რამაც თავის მხრივ, თეთრი ჯუჯას მასის დადგენის საშუალება მისცა.
თუკი ცნობილია ორმაგი სისტემის ერთ-ერთი ობიექტის მასა, მეორე ობიექტის მასის დადგენა უკვე საკმაოდ მარტივი პროცესია. შედეგად გაირკვა, რომ პულსარის მასა 2,14 მზის მასას უდრის.
ჯერჯერობით უცნობია, რამდენად მასიური შეიძლება გახდეს ნეიტრონული ვარსკვლავი. მეცნიერები ხშირად ასახელებენ 3 მზის მასას, მაგრამ 2,5 მზის მასაზე უფრო დიდი ამ დრომდე აღმოჩენილი არ არის.
ამ დროისათვის ჩვენთვის ცნობილი ყველაზე მასიური ნეიტრონული ვარსკვლავი სავარაუდოდ არის PSR J2215+5135 — 2,27 მზის მასის მქონე პულსარი, რომელიც მაგნიუმის ხაზებით გაზომეს. Კიდევ ერთი კანდიდატია PSR B1957+20 — რადიალური სიჩქარის მეთოდით გაზომვის შედეგად ირკვევა, რომ მისი მასა სავარაუდოდ 2,4 მზის მასას უდრის. ასტრონომთა განცხადებით, ეს ორივე მეთოდი შედარებით ნაკლებად სანდოა. შაპიროს მეთოდით დადგინდა კიდევ ერთი პულსარის, PSR J0348+0432-ის მასა, რაც ჩვენი მზისას 2,01-ჯერ აღემატება.
აღმოჩნდება თუ არა ეს ნეიტრონული ვარსკვლავი ყველაზე მასიური ჩვენთვის ცნობილთა შორის, ამას გადამწყვეტი მნიშვნელობა არ აქვს, რადგან ასტრონომები დარწმუნებული არიან, რომ ის ძალიან ბევრ ახალ დეტალს გვეტყვის ამ იდუმალებით მოცულ ვარსკვლავთა შესახებ.
მართლაც, ნეიტრონული ვარსკვლავები იმდენად მომაჯადოებელია, რამდენადაც იდუმალი.
კვლევა ჟურნალ Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
