ผลลัพธ์ของดาวนิวตรอนที่หนักที่สุดหลังจากกลืนกินดาวข้างเคียง

นักดาราศาสตร์สามารถชั่งน้ำหนักดาวฤกษ์ที่เรียกว่า PSR J0952-0607 โดย โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ Keck ที่มีความละเอียดอ่อนที่ WM Keck Observatory บน Maunakea ในฮาวาย

สเปกโตรมิเตอร์การถ่ายภาพความละเอียดต่ำของหอดูดาวบันทึกแสงที่มองเห็นได้จากดาวข้างเคียงที่แตกเป็นเสี่ยง ซึ่งเรืองแสงเนื่องจากความร้อนสูง

ปัจจุบันดาวข้างเคียงมีขนาดเท่ากับดาวเคราะห์ก๊าซขนาดใหญ่ หรือมีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดีถึง 20 เท่า ด้านข้างของดาวข้างเคียงที่หันหน้าเข้าหาดาวนิวตรอนนั้นได้รับความร้อนถึง 10,700 องศาฟาเรนไฮต์ (5,927 องศาเซลเซียส) ซึ่งร้อนและสว่างพอที่จะมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์

แกนของดาวนิวตรอนเป็นสสารที่หนาแน่นที่สุดในจักรวาล นอกหลุมดำ และดาวนิวตรอน 16.4 ลูกบาศก์นิ้ว (16.4 ลูกบาศก์เซนติเมตร) มีน้ำหนักมากกว่า 10 พันล้านตัน ตามที่ผู้เขียนศึกษา Roger W. Romani ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่ มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในแคลิฟอร์เนีย

นักวิจัยกล่าวว่าดาวนิวตรอนดวงนี้เป็นวัตถุที่หนาแน่นที่สุดในสายตาของโลก

“เราทราบคร่าวๆ ว่าสสารมีพฤติกรรมอย่างไรที่ความหนาแน่นของนิวเคลียร์ เช่น ในนิวเคลียสของอะตอมยูเรเนียม” Alex Filippenko ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าวในแถลงการณ์ Filippenko ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์สองตำแหน่งและ ศาสตราจารย์พิเศษของ วิทยาศาสตร์กายภาพ ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์

“ดาวนิวตรอนก็เหมือนนิวเคลียสยักษ์ แต่เมื่อคุณมีมวลดวงอาทิตย์ครึ่งหนึ่งของวัตถุนี้ ซึ่งมีมวลประมาณ 500,000 มวลโลกของนิวเคลียสที่เกาะติดกัน มันไม่ชัดเจนว่าพวกมันจะมีพฤติกรรมอย่างไร”

ดาวนิวตรอนเช่น PSR J0952-0607 เรียกว่าพัลซาร์เพราะเมื่อมันหมุน วัตถุจะทำหน้าที่เหมือนประภาคารของจักรวาล ซึ่งส่งแสงผ่านคลื่นวิทยุ รังสีเอกซ์ หรือรังสีแกมมาเป็นประจำ

พัลซาร์ปกติจะหมุนและกะพริบประมาณวินาทีละหนึ่งครั้ง แต่พัลซาร์นี้เต้นเป็นร้อยๆ ครั้งต่อวินาที เนื่องจากดาวนิวตรอนจะมีพลังงานมากขึ้นเมื่อดึงวัสดุออกจากดาวข้างเคียง

“ในกรณีของความอกตัญญูในจักรวาล พัลซาร์แม่ม่ายดำซึ่งกินส่วนใหญ่ของคู่ครองของมัน ตอนนี้ร้อนและระเหยสหายลงไปที่มวลดาวเคราะห์และอาจทำลายล้างอย่างสมบูรณ์” Filippenko กล่าว

นักดาราศาสตร์ค้นพบครั้งแรก ดาวนิวตรอนในปี 2560 และ Filippenko และ Romani ได้ศึกษาระบบแม่ม่ายดำที่คล้ายคลึงกันมานานกว่าทศวรรษ พวกเขาพยายามที่จะเข้าใจว่าดาวนิวตรอนขนาดใหญ่สามารถกลายเป็นได้อย่างไร ถ้าดาวนิวตรอนหนักเกินไป มันจะยุบตัวและกลายเป็นหลุมดำ

นักวิจัยกล่าวว่าดาว PSR J0952-0607 มีมวล 2.35 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ซึ่งตอนนี้ถือว่าเป็นขีดจำกัดบนสำหรับดาวนิวตรอน

“เราสามารถมองหาแม่ม่ายดำและดาวนิวตรอนที่คล้ายกันซึ่งเล่นสเก็ตได้ใกล้ขอบหลุมดำมากขึ้น แต่ถ้าเราไม่พบมันจะทำให้ข้อโต้แย้งว่า 2.3 มวลดวงอาทิตย์เป็นขีดจำกัดที่แท้จริง เกินกว่าที่พวกมันจะกลายเป็นหลุมดำ ” ฟิลิปเป้ กล่าว