Aj dávnejšie objavené vesmírne objekty sú schopné vedcov prekvapiť, čo je prípad aj binárneho systému J0453+1559, objaveného v roku 2015. Tvorí ho pulzar a jedna sprievodná hviezda, ktorá svojimi vlastnosťami vyvolala medzi astrofyzikmi rozsiahlu diskusiu. Ako totiž upozorňuje Phys.org, zdá sa, že napriek nízkej hmotnosti môže ísť o pomerne exotický typ hviezdy.

Je nezvyčajne ľahká

Pulzary sú rýchlo rotujúce neutrónové hviezdy s mimoriadne silným magnetickým poľom. Vo dvojhviezdnych systémoch sa často nachádzajú v sprievode inej neutrónovej hviezdy alebo bieleho trpaslíka. V prípade J0453+1559 je však situácia komplikovanejšia. Sprievodná hviezda v tomto systéme má hmotnosť len 1,174 hmotnosti Slnka (M⊙), čo je nezvyčajne nízke na neutrónovú hviezdu. To viedlo vedcov k špekuláciám, či ide skutočne o neutrónovú hviezdu alebo o bieleho trpaslíka.

Biele trpaslíky vznikajú z hviezd s nízkou alebo strednou hmotnosťou, keď vyčerpajú svoje palivo a odhodia vonkajšie vrstvy. Neutrónové hviezdy, naopak, vznikajú pri supernovách masívnych hviezd. Rozlíšenie medzi týmito dvoma objektmi je preto kľúčové pre pochopenie evolúcie tohto binárneho systému.

Aby vedci zistili pravdu, tím z Monash University a Swinburne University of Technology vykonal sériu 3D simulácií výbuchov supernov. Ich cieľom bolo overiť, či by supernova mohla vyprodukovať neutrónovú hviezdu s takou nízkou hmotnosťou.

Associate Professor Bernhard Müller

Vedci sa zamerali na 25 modelov hviezd blízko minimálnej hmotnosti potrebnej na explóziu supernovy. Vybrali päť modelov, ktoré mali jadrovú štruktúru naznačujúcu možnosť vzniku extrémne nízkej hmotnosti neutrónovej hviezdy. Pri simuláciách sledovali dynamiku kolapsu a explózie hviezdy, ako aj akréciu hmoty na vznikajúci objekt. Simulácie potvrdili, že pri istých podmienkach môže supernova vyprodukovať neutrónovú hviezdu s hmotnosťou 1,17 M⊙, čo podporuje teóriu, že objekt v J0453+1559 nie je biely trpaslík, ale skutočná neutrónová hviezda.

Intenzívne skúmané neutrónové hviezdy

Tento objav otvára dvere k lepšiemu pochopeniu neutrónových hviezd a ich hmotnostnej distribúcie. Umožňuje tiež presnejšie modelovanie výbuchov hviezd a mechanizmov, ktoré vedú k vzniku neutrónových hviezd a čiernych dier. Vedci veria, že s narastajúcim výpočtovým výkonom budú schopní vytvoriť ešte realistickejšie simulácie, ktoré odhalia detaily, ako vznikajú neutrónové hviezdy, aké majú počiatočné magnetické polia a ako rýchlo rotujú.

Jednou z otvorených otázok zostáva aj pôvod extrémne silných magnetických polí u tzv. magnetarov. Tieto neutrónové hviezdy môžu mať povrchové magnetické polia až 10¹⁵ Gaussov, no presný mechanizmus ich vzniku ostáva neznámy. 3D simulácie sú nádejným nástrojom na objasnenie tohto fenoménu.

Neutrónové hviezdy predstavujú jedno z najfascinujúcejších tajomstiev vesmíru a systém J0453+1559 je dôkazom, že v našej galaxii ešte máme čo objavovať. Kombinácia pozorovaní a sofistikovaných simulácií priblížila vedcov o krok bližšie k odpovedi na otázku, ako vznikajú neutrónové hviezdy s nízkou hmotnosťou.

Čítajte viac z kategórie: Novinky