Текст: Михаил Карпов
Астрономам с помощью орбитальных инфракрасных телескопов удалось обнаружить предсказанное Эйнштейном возмущение пространства-времени вокруг трёх нейтронных звёзд, сообщает официальный сайт ESA. Они также разработали новый метод определения свойств этих сверхплотных космических объектов.
Нейтронная звезда и её газовый диск в представлении художника
Нейтронные звёзды состоят из самой плотной материи, наблюдаемой во Вселенной. Масса такого объекта сопоставима с солнечной, но при этом он образует сферу всего в несколько десятков километров в диаметре. Исследователи изучают эти останки массивных звёзд для того, чтобы узнать, насколько плотно сжата материя в подобных условиях. Считается, что в центре таких объектов могут существовать экзотические частицы, такие, как кварки.
В целях получения развёрнутой информации по этому вопросу, учёные использовали орбитальную рентгеновскую обсерваторию ESA Ньютон и японскую рентгеновскую обсерваторию Судзаку. Судип Бхаттачарийя и Тод Стромайер из Центра космических полётов им. Годдарда изучили двойную звёздную систему X-1 Змеи, которая состоит из нейтронной звезды и её компаньона. Они исследовали линию спектра от горячих атомов железа, которые обращаются в виде диска вокруг поверхности нейтронной звезды со скоростью, составляющей 40% от скорости света.
Астрономы и ранее замечали при помощи рентгеновских обсерваторий линии железа в спектре нейтронных звёзд, но в деталях наблюдать их не удавалось. Благодаря большим зеркалам "Ньютона" Бхаттачарийа и Стромайер обнаружили, что линия железа асимметрично расширяется из-за высокой скорости газа, который искажает и размазывает её благодаря эффекту Доплера и обладает свойствами, предсказанными в теории относительности Эйнштейна. Искажение пространства-времени растягивает линию железа нейтронной звезды на более длинные волны.
Несмотря на то, что этот эффект был замечен и ранее вокруг чёрных дыр, свидетельство того, что это происходит и вокруг нейтронных звёзд получено впервые. Наблюдения позволили также установить, что максимальный диаметр нейтронной звезды составляет 29-47 километров. Эти сведения помогут физикам описать жёсткость материи, из которой состоят эти сверхплотные объекты.