Uită-te la cea mai tânără stea cu neutroni. O caută de 33 de ani

De când astronomii au asistat la una dintre cele mai strălucitoare explozii de stele de pe cerul nopții,

a condus la crearea Supernova 1987A (SN 1987A),căutau un obiect compact care trebuie să se fi format în resturile exploziei. Deoarece particule cunoscute sub numele de neutrini au fost detectate pe Pământ în ziua exploziei (23 februarie 1987), astronomii se așteptau ca o stea neutronică să se fi format în centrul supernovei. Dar când oamenii de știință nu au putut găsi nicio dovadă a stelei, au început să se întrebe dacă a căzut ulterior într-o gaură neagră. De zeci de ani, comunitatea științifică așteaptă cu nerăbdare un semnal de la acest obiect, care era ascuns în spatele unui nor foarte gros de praf. 

Recent observațiile din radiotelescopul ALMA au datprimele semne ale unei stele de neutroni dispărute. Imaginile cu rezoluție foarte înaltă au dezvăluit o „minge” fierbinte în nucleul prăfuit al SN 1987A, care este mai strălucitor decât mediul înconjurător și corespunde locației asumate a stelei de neutroni.

Imagini ALMA cu extrem de ridicaterezoluția a dezvăluit o „picătură” fierbinte în nucleul prăfuit al Supernova 1987A (inserție), care ar fi putut fi locația stelei de neutroni lipsă. Roșu arată praful și gazul rece în centrul rămășiței supernova, preluate din undele radio de la ALMA. Nuanțele verzi și albastre arată unde unda de șoc în expansiune de la steaua care explodează se ciocnește cu inelul de material din jurul supernovei. Verde reprezintă strălucirea luminii vizibile captate de telescopul spațial Hubble al NASA. Albastrul reprezintă cel mai fierbinte gaz și se bazează pe date de la Observatorul de raze X Chandra al NASA. Inelul strălucea inițial cu o sclipire de lumină din explozia originală. În anii următori, materialul inelului s-a curățat semnificativ când unda de șoc a exploziei s-a prăbușit în el. Credit: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), P. Tsigan și R. Indebetow; NRAO / AUI / NSF, B. Saxton; NASA / ESA

Deși oamenii de știință au fost încântați de acest rezultat,se întrebau despre strălucirea unei stele de neutroni. O stea de neutroni detectată ar fi prea strălucitoare pentru a exista. Cu toate acestea, o altă echipă de oameni de știință a publicat apoi un studiu care a demonstrat că o stea de neutroni poate fi de fapt atât de strălucitoare - pur și simplu pentru că este foarte tânără.

Pe ilustrația artistului „Supernova 1987A”Prezintă regiunile interioare prăfuite ale unei rămășițe de stele explodate (în roșu) unde se poate ascunde o stea de neutroni. Această regiune interioară contrastează cu învelișul exterior (albastru), unde energia supernova se ciocnește (verde) cu învelișul de gaz expulzat de stea înainte de detonarea sa puternică. Credit: NRAO / AUI / NSF, B. Saxton.

Un studiu teoretic realizat de un astrofizician de la Universitatea din Mexic susține pe deplin ipoteza făcută de echipa ALMA - că o stea de neutroni hrănește o particulă de praf.

În ciuda complexității enorme a exploziei unei supernove și a condițiilor extreme din interiorul unei stele neutronice, descoperirea unui pâlc cald de praf confirmă mai multe predicții.

Dani Page, astrofizician la Universitatea Națională Autonomă din Mexic și autorul celui de-al doilea studiu

Aceste predicții erau locația șitemperatura stelei de neutroni. Conform modelelor computerizate de supernove, explozia a „aruncat” o stea de neutroni de la locul de naștere la o viteză de sute de kilometri pe secundă (de zeci de ori mai rapidă decât cea mai rapidă rachetă). Temperatura „scăderii” fierbinți detectate, urmele unei posibile stele de neutroni (despre care se estimează că este de aproximativ 5 milioane de grade Celsius) furnizează suficientă energie pentru a explica luminozitatea acesteia.

O astfel de stea de neutroni esteo sferă extrem de fierbinte de 25 km lățime realizată din materie superdensă. O linguriță din materialul său va cântări mai mult decât toate clădirile din New York la un loc. Deoarece poate avea doar 33 de ani, va fi cea mai tânără stea de neutroni găsită vreodată în galaxia noastră Calea Lactee și în împrejurimile sale cosmice. A doua cea mai tânără stea de neutroni pe care o cunoaștem se află în rămășița de supernovă Cassiopeia A, la 11.000 de ani lumină distanță și la 330 de ani. Steaua de neutroni din SN 1987A se află de 15 ori mai departe în Marele Nor Magellanic.

Aceasta este o imagine colorată, cu lungime de undă complexăRămășițele Supernova 1987A au fost obținute din date de la trei observatoare diferite. Roșu arată praful și gazul rece în centrul rămășiței supernova, preluate din undele radio de la ALMA. Nuanțele verzi și albastre arată unde unda de șoc în expansiune de la steaua care explodează se ciocnește cu inelul de material din jurul supernovei. Verde reprezintă strălucirea luminii vizibile captate de telescopul spațial Hubble al NASA. Albastrul reprezintă cel mai fierbinte gaz și se bazează pe date de la Observatorul de raze X Chandra al NASA. Inelul strălucea inițial cu o sclipire de lumină din explozia originală. În anii următori, materialul inelului s-a curățat semnificativ când unda de șoc a exploziei s-a prăbușit în el. Credit: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), P. Tsigan și R. Indebetow; NRAO / AUI / NSF, B. Saxton; NASA / ESA

Doar o imagine directă a unei stele de neutroni ar puteaar oferi unele dovezi ale existenței sale, dar pentru aceasta astronomii ar putea avea nevoie să aștepte încă câteva decenii până când praful și gazul din rămășița de supernovă devin mai transparente.

Citește și:

Vaccin, an școlar și sezon rece. Spunem principalul lucru din ședința președintelui

Oamenii de știință: ceva existent înainte de universul nostru

Cercetare: efectul fluture nu există în modelul cuantic