Это нарушает законы физики. Астрономы нашли странный объект, который светит ярче Солнца в 10 миллионов раз

Предел Эддингтона для каждого объекта зависит от его свойств и состава; например, чем массивнее звезда, тем сильнее ее гравитация, а значит, она может содержать большее количество материала и, соответственно, светить ярче. В то же время важен также и материал, который окружает объект, — чем менее плотным и непрозрачным он будет, тем выше предел Эддингтона, поскольку свету от объекта легче проходить сквозь него.

Однако существуют некоторые объекты, буквально нарушающие законы физики — как минимум те, которые мы определили. Предел Эддингтона — как раз из таких. Существует как минимум несколько сверхмассивных черных дыр, превышающих этот показатель. Наблюдение за подобными объектами позволяет ученым лучше понимать их свойства и процессы, управляющие их излучением.

Астрономы называют такие объекты «сверхъяркими источниками рентгеновского излучения». Их светимость обычно может превышать предел Эддингтона в 100−500 раз; если же сравнивать их светимость с Солнцем, то это уже десятки миллионов раз, пишет NASA.

Команда астрономов проанализировала массив данных, собранный космической обсерваторией NuSTAR, и отметила объект M82 X-2, который светит слишком ярко. Этот пульсар, который находится примерно в 12 млн световых лет от Земли, впервые увидели в 2014 году, излучает примерно в 10 млн раз энергии, чем Солнце.

Предыдущие гипотезы предполагали, что такая светимость является лишь оптической иллюзией, но новое исследование, опубликованное в Astrophysical Journal, опровергает эти предположения.

Дело в том, что обычно сверхъяркими объектами оказываются, как бы это ни странно ни звучало, черные дыры. Они активно поглощают материал, который, падая внутрь, нагревается и ярко загорается в космосе. Однако M82 X-2 — это нейтронная звезда.

Нейтронные звезды образуются после того, как массивная звезда массой в 8−30 Солнц умирает. После вспышки сверхновой на ее месте образуется относительно небольшая нейтронная звезда, которая при этом является чрезвычайно плотной, — ученые считают эти объекты едва ли не самыми плотными во Вселенной.

Обычно масса нейтронной звезды примерно на 40−50% больше массы Солнца — в то же время они обычно гораздо меньше. Да, их диаметр может составлять всего 10 километров (для сравнения диаметр Солнца — почти 1,4 млн км).

Из-за такой силы гравитации любой материал, попадающий на поверхность нейтронной звезды, приведет к огромному взрыву. В NASA пишут, что условная зефирка ударила бы поверхность «с энергией тысячи водородных бомб».

Ученые увидели, что ежегодно M82 X-2 извлекает огромное количество материала (примерно в 1,5 раза больше Земли) из соседней звезды, которая втрое больше своей нейтронной сестры. Когда такое количество материала попадает на поверхность M82 X-2, этого достаточно, чтобы генерировать невероятное количество света, наблюдаемое астрономами.

По словам ученых, именно из-за этого взаимодействия с M82 X-2 происходит нечто, что позволяет звезде нарушать предел Эддингтона. Они считают, что магнитное поле нейтронной звезды настолько мощное, что атомы, из которых она состоит, изменяют свою форму. Это позволяет им «слипаться» даже при превышении предела Эддингтона.

«Эти наблюдения позволяют нам увидеть влияние этих невероятно сильных магнитных полей, которые мы никогда не сможем воспроизвести на Земле с помощью современных технологий. В этом и состоит красота астрономии… мы не можем проводить эксперименты, чтобы получить скорые ответы; мы должны ждать, пока Вселенная покажет нам свои секреты», — комментирует результаты исследования Маттео Бачетти, астрофизик из астрономической обсерватории Кальяри в Италии, руководивший командой ученых.