Слияние нейтронных звезд породило гипермассивный магнитар

Новое исследование события слияния двух нейтронных звезд, обозначенного как GW170817, привело ученых к выводу о том, что в результате него родилась не черная дыра, а магнитар.

Историческое слияние нейтронных звезд, наблюдаемое астрономами в прошлом году, не привело к формированию черной дыры. Во всяком случае, не сразу. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

В октябре 2017 года ученые объявили о регистрации электромагнитных и гравитационных волн — это рябь пространства-времени, предсказанная еще Альбертом Эйнштейном сто лет назад, — исходящих от слияния двух сверхплотных звездных остатков в виде нейтронных звезд.

Эпическое столкновение, получившее название GW170817 (оно было замечено 17августа 2017 года), обозначило начало эпохи многоканальной астрофизики, как заявили астрономы. Этот термин означает изучение космического объекта или феномена при помощи как минимум двух типов сигналов.

Спектрограмма скачка, произведенного слиянием нейтронных звезд GW170817 / © M.H.P.M. van Putten & M. Della Valle/LIGO

Данные, полученные проектом LIGO, показали, что объект, образовавшийся в результате слияния, в 2,7 раза массивнее Солнца. Этот показатель находится на самой границе между нейтронными звездами и черными дырами, так что было не ясно, чем именно является новый объект: это могла быть либо самая маломассивная черная дыра из когда-либо обнаруженных, либо самая массивная нейтронная звезда.

Изначально астрономы склонялись к тому, что это черная дыра, но недавнее исследование указывает на то, что это скорее нейтронная звезда, точнее — магнитар. Все дело в том, что авторы нашли новый сигнал в данных LIGO и Virgo — пятисекундный нисходящий «скачок», начавшийся после первого цикла гравитационных волн, но предшествующий гамма-всплеску.

Согласно исследованию, частота этого скачка была менее 1 кГц. Это соответствует сигналу, который должен производить магнитар, но гораздо ниже минимального значения, которое было бы получено от черной дыры в три солнечных массы — 2 кГц.

«Мы все еще находимся на заре гравитационно-волновой астрономии, — говорит ведущий автор исследования Морис ван Путтен. — Важно рассматривать данные во всех подробностях. Нам это очень помогло: мы смогли подтвердить, что две нейтронные звезды слились в одну более крупную».

Однако судьба магнитара пока не известна. Возможно, он проживет долгую жизнь, как быстровращающаяся нейтронная звезда — пульсар, — или же в итоге сколлапсирует в черную дыру.