Forskere finder "øvre grænse" for størrelse på neutronstjerner

Den endelige grænse er hjemsted for utallige cykler af liv og død; selv de mest katastrofale begivenheder kan give anledning til nye planeter og stjerner. Neutronstjerner er et sådant eksempel, selvom specifikke detaljer om størrelsen af ​​disse giganter har udvist forskere i årtier.

Disse kosmiske objekter er de kollapsede kerner af engang humongøse stjerner, der voksede så store, de bukkede under deres egen vægt. Disse "zombie stjerner" blev opdaget i 1967 og er siden blevet klassificeret som de mindste og tætteste stjerner i eksistensen. Men astrofysikere har ikke kunnet bestemme, hvor tæt disse udøde astrallegemer kan blive indtil nu.

Et papir udgivet den 9. januar i Den astrofysiske tidsskrift detaljer om, hvordan en gruppe astrofysikere fra Goethe Universitet i Frankfurt kunne bygge op tidligere forskning for nøjagtigt at beregne den maksimale masse af en neutronstjerne.

Den typiske neutronstjerne har en radius på 12 km og en tæthed på ca. 1,4 solmasser eller 1,4 gange solens masse. Disse dimensioner producerer allerede gravitationsfelter, der ligner den af ​​sorte huller. Imidlertid er der fundet endnu større eksempler: pulsar PSR J0348 + 0432 - en roterende neutronstjerne - klokker i 2,01 solmasser.

Da neutronstjerner er i stand til at producere kraftige gravitationsfelter, har forskere været kløe for at finde ud af om disse stjerner kan fortsætte med at vokse i masse som sorte huller. Denne nye forskning viste, at neutronstjerner ikke kan vokse på ubestemt tid, ligesom sorte huller, men de har en "streng øvre grænse", som er 2,16 solmasser.

Gruppen af ​​astrofysikere beregnet dette ved at bruge eksperimentelle data i en teoretisk model.De gjorde brug af tidligere forskning, der fastslog, at der var en "universel relation" mellem neutronstjerner, hvilket betyder, at de kan repræsenteres som en konstant i en ligning. Dette gjorde det muligt for dem at bruge data indsamlet sidste år af forskerne, der observerede sammensmeltningen af ​​to neutronstjerner for at give konkrete tal til den mere abstrakte del af denne beregning.

"Skønheden i teoretisk forskning er, at det kan gøre forudsigelser. Teorien har desperat brug for eksperimenter for at indsnævre nogle af dets usikkerheder, "siger lederens forfatter, professor Luciano Rezzolla, i en erklæring. "Det er derfor helt bemærkelsesværdigt, at observationen af ​​en enkelt binær neutronstjernefusion, der opstod millioner af lysår væk kombineret med de universelle relationer opdaget gennem vores teoretiske arbejde, har givet os mulighed for at løse en gåde, der har oplevet så meget spekulation i fortiden."

Med dette problem under deres bælte kan astrofysikere bedre forstå massen af ​​intergalaktiske objekter fra en afstand. Ikke en dårlig måde at forstå, hvad der ellers kunne gå på millioner af lysår væk.