Насколько тяжелы нейтронные звезды при рождении? Теперь мы знаем ответ!⁠⁠

Международная команда астрофизиков из Китая и Австралии впервые смогла определить, насколько массивными являются нейтронные звезды в момент их рождения.

«Понимание начальных масс нейтронных звезд является ключом к раскрытию их истории формирования», — отметил доктор Саймон Стивенсон, исследователь OzGrav из Университета Суинберн и соавтор данного исследования. «Эта работа предоставляет важную основу для интерпретации обнаружения гравитационных волн, возникающих при слиянии нейтронных звезд».

Нейтронные звезды представляют собой плотные остатки массивных звезд, масса которых превышает восемь солнечных масс, образующиеся в конце их жизненного цикла в результате яркого взрыва сверхновой.

Эти невероятно плотные объекты имеют массу от одной до двух солнечных масс, сжатой в шар размером с город, радиус которого составляет всего 10 километров.

Обычно мы можем оценить массу нейтронной звезды (измерить, насколько она массивна) только в том случае, если она находится в бинарной звездной системе с другим объектом, таким как белый карлик или другая нейтронная звезда. Однако в таких системах первородная нейтронная звезда, как правило, накапливает дополнительную массу от своего компаньона через процесс, известный как аккреция, что затрудняет определение её первоначальной массы при рождении.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, анализирует каталог из 90 нейтронных звезд в двойных звездных системах с точными измерениями масс, чтобы установить распределение масс нейтронных звезд при их рождении, учитывая массу, набранную с момента рождения для каждой нейтронной звезды вероятностным образом.

Команда установила, что нейтронные звезды, как правило, рождаются с массой около 1,3 солнечной массы, при этом более массивные нейтронные звезды формируются значительно реже.

«Наш подход позволяет нам наконец понять массы нейтронных звезд при их рождении, что является давним вопросом в астрофизике», — подчеркнул профессор Синцзянь Чжу, ранее исследователь Австралийского центра передового опыта в области открытия гравитационных волн (OzGrav), а ныне профессор Пекинского нормального университета в Китае.

Это открытие имеет важное значение для интерпретации новых наблюдений за массами нейтронных звезд на основе данных о гравитационных волнах.