Ein Team von Wissenschaftlern hat 40.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ein kompaktes Objekt gefunden, bei dem es sich entweder um einen sehr massereichen Neutronenstern oder um ein klitzekleines Schwarzes Loch handelt, aber sie sind sich nicht sicher, welches.
Das sogenannte Massenlückenobjekt hat eine Masse zwischen dem 2,09- und 2,71-fachen der Masse unserer Sonne. Für einen Neutronenstern – der kollabierter, superdichter Kern eines Sterns– das wäre riesig, vielleicht sogar das größte bisher bekannte. Aber für ein schwarzes Loch– ein noch kompakteres Objekt, so dicht, dass nicht einmal Licht ihm entkommen kann – es wäre eines der kleinsten seiner Art; Schwarze Löcher können sein Millionen, wenn nicht Milliarden Mal die Masse unserer Sonne. Die Forschung des Teams zur Erforschung des Weder-hier-noch-dort-Objekts ist veröffentlicht heute in der Wissenschaft.
„Wenn es sich um einen Neutronenstern handelt, ist er wahrscheinlich der schwerste bisher bekannte Stern, mit Lehren für die unsichere Physik extrem dichter Kernmaterie“, sagte Maya Fishback, eine Astrophysikerin an der University of Toronto, die nicht an der aktuellen Veröffentlichung beteiligt war ein verbundenes Perspektivischer Artikel. „Wenn es sich um ein Schwarzes Loch handelt, ist es möglicherweise das leichteste bekannte Loch, was das Verständnis von Supernova-Explosionen oder dynamischen Wechselwirkungen wie der Verschmelzung von Neutronensternen innerhalb von Kugelsternhaufen beeinträchtigen könnte.“
Sowohl Neutronensterne als auch Schwarze Löcher sind Schauplätze einiger Phänomene im Universum extremste Physik. Von ihren Innenleben zum raumzeitverzerrende Kollisionen Ein besseres Verständnis ihrer Entstehung und Wechselwirkungen zwischen ihnen wird Astrophysikern dabei helfen, alles von der Quantenmechanik bis zur Entwicklung von Galaxien zu entschlüsseln. Ihr verblüffendes Wesen birgt wahrscheinlich Antworten auf einige der grundlegendsten Fragen zum Universum.
Das Objekt sitzt drin Caldwell 73 (NGC 1851), ein Kugelsternhaufen, der sich möglicherweise aus zwei Clustern gebildet hat, die zu einer Zwerggalaxie verschmolzen. Es ist die Hälfte eines Doppelsternsystems, die andere Hälfte ist ein Pulsar, ein schnell rotierender Neutronenstern, dessen Lichtblitze Astrophysiker nutzen können, um Dinge wie zu messen das Kräuseln der Raumzeit selbst. Die beiden Objekte sind 4,97 Millionen Meilen (8 Millionen Kilometer) voneinander entfernt.
Das Team beobachtete die Binärdatei mit dem MeerKAT-Radioteleskop in Südafrika. Sie berechneten die gesamte binäre Masse – 3,887 Sonnenmassen, plus/minus 0,004 – sowie die Masse des Begleitobjekts, deren höhere Schätzung bei 2,71 Sonnenmassen liegt. (2019 ein anderes Team beschrieben ein kräftiger Neutronenstern mit einer Masse, die 2,14-mal so groß ist wie die der Sonne; Das neu beschriebene Objekt bläst dieses aus dem kosmischen Wasser.)
„Neben der ungewöhnlichen Begleitmasse des Pulsars PSR J0514−4002E ist die Gesamtmasse des Doppelsternsystems von 3,887 Sonnenmassen bemerkenswert“, fügte Fishback hinzu. „Es ist schwerer als jedes bekannte binäre Neutronensternsystem.“
Das Forschungsteam glaubt, dass das einzigartige Objekt – wiederum entweder einer der schwersten Neutronensterne oder möglicherweise das leichteste bekannte Schwarze Loch – bei einer Verschmelzung zweier Neutronensterne entstanden ist, unabhängig von seiner wahren Natur.
Obwohl das Team die Identität dieses ungewöhnlichen Objekts letztendlich nicht bestimmen konnte, könnten Folgebeobachtungen ähnlicher kompakter Objekte im gleichen Massenbereich Klarheit über die Bedingungen liefern, unter denen Neutronensterne und Schwarze Löcher entstehen und wachsen.
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