Co się czai na obrzeżach naszej galaktyki? Astronomowie zidentyfikowali wyjątkowo mały i gęsty obiekt

Droga Mleczna, choć jest naszą domową galaktyką, raz po raz zaskakuje naukowców zajmujących się zgłębianiem jej tajemnic. Tym razem stało się to w związku z badaniami poświęconymi zadziwiająco małemu i gęstemu obiektowi, który znajduje się na obrzeżach naszej kosmicznej okolicy.
gwiazda neutronowa
gwiazda neutronowa

Wydaje się on grawitacyjnie związany z milisekundowym pulsarem, w efekcie czego oba te ciała krążą względem siebie niczym w grawitacyjnym tańcu. Astronomowie mają pewne pomysły co do natury zaobserwowanego ciała i wśród proponowanych wyjaśnień wymieniają czarną dziurę lub gwiazdę neutronową. 

Czytaj też: Tego szukaliśmy! To brakujące ogniwo między gwiazdą a czarną dziurą

O dotychczasowych ustaleniach i planach na przyszłość członkowie zespołu badawczego piszą na łamach Science. Bez względu na to, który ze scenariuszy okaże się prawdziwy (o ile będzie to którykolwiek z nich) naukowcy mówią o intrygującym finale sprawy. Jak wyjaśniają, ten tajemniczy obiekt ma masę od 2,09 do 2,71 razy większą od masy Słońca. Gdyby była to czarna dziura, to znajdowałaby się ona w bardzo wąskim gronie takich obiektów, ponieważ czarne dziury o masach od 2,2 do 5 mas Słońca są prawie niespotykane.

Z drugiej strony, jeśli okaże się, iż chodzi o gwiazdę neutronową, to rezultat będzie zupełnie odwrótny: byłby to najcięższy tego typu obiekt. Autorzy badań dodają, że układ pulsar-czarna dziura będzie pomocny w testowaniu teorii grawitacji, natomiast masywna gwiazda neutronowa dostarczyłaby nowych informacji na temat fizyki jądrowej przy bardzo dużych gęstościach. Jedne i drugie są ze sobą spokrewnione, wszak powstają na skutek zapadania grawitacyjnego masywnych gwiazd, które kończą swoje życia. 

Górną granicą masy gwiazdy neutronowej jest zdaniem naukowców 2,3 masy Słońca, podczas gdy liczebność czarnych dziur o masach poniżej 5 Słońc jest bardzo niska. Mówimy więc o istnej luce, w którą członkowie zespołu badawczego próbują wpasować tajemniczy obiekt znajdujący się na obrzeżach naszej galaktyki. Towarzyszący mu milisekundowy pulsar znany jako PSR J0514-4002E wchodzi w skład gwiazd NGC 1851 i znajduje się około 54 000 lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej.

Obiekt znajdujący się na obrzeżach Drogi Mlecznej jest stosunkowo niewielkich rozmiarów, ale cechuje się przy tym wysoką gęstością

Takie pulsary same w sobie są fascynujące, gdyż obracają się bardzo szybko, emitując przy tym fale radiowe w ściśle określonych odstępach czasu. Ten konkretny obraca się 170 razy na sekundę, a na podstawie potencjalnych zmian pulsacji możliwe jest wyciąganie wniosków na temat cech takiego obiektu oraz jego ewentualnych towarzyszy. 

Czytaj też: Coś krąży wokół Drogi Mlecznej. Dotychczasowe wyjaśnienie okazało się błędne

Wychodząc z takiego założenia, autorzy przytoczonej publikacji ustalili, że zagadkowy obiekt nie może być być gwiazdą ciągu głównego, lecz jednocześnie jest zbyt masywny, by mógł okazać się białym karłem. W takiej sytuacji i przy obecnym stanie wiedzy naukowej, możliwości są dwie: jest to gwiazda neutronowa lub czarna dziura. Jak podsumowują badacze, identyfikacja sprawcy całego zamieszania będzie kluczowa w kontekście rozumienia gwiazd neutronowych i czarnych dziur.