Astrofizycy z Uniwersytetu Goethego (Frankfurt) byli w stanie ustalić nowy limit maksymalnej masy gwiazd neutronowych: nie więcej niż 2,16 masy Słońca.
Gwiazdy neutronowe zostały po raz pierwszy odkryte w latach 60. XX wieku. i od tego momentu ważne było, aby zrozumieć, jaka była ich maksymalna masywność. W przeciwieństwie do czarnych dziur, gwiazdy te nie mogą uzyskać masy dowolnie.
Przy promieniu 12 km i masie dwukrotnie większej niż energia słoneczna gwiazdy neutronowe są uważane za jeden z najgęstszych obiektów w kosmosie. Udaje im się stworzyć tak potężne pola grawitacyjne, że mogą konkurować z czarnymi dziurami. Zazwyczaj ich masa jest 1,4 razy większa od masy słonecznej, ale są pulsary, takie jak PSR J0348 + 0432, których liczba osiąga 2,01 masy Słońca.
Gęstość takich gwiazd jest niesamowita. Wyobraź sobie, że Himalaje wcisnęły się w kufel piwa! Istnieją jednak oznaki, że gwiazda neutronowa o maksymalnej masywności zapadnie się w czarną dziurę, jeśli doda się co najmniej jeden neutron. Aby uzyskać dokładny maksymalny limit masywności, naukowcy zastosowali podejście „uniwersalnej relacji”. Oznacza to, że prawie wszystkie gwiazdy neutronowe przypominają się nawzajem, co oznacza, że ich właściwości można wyrazić w kategoriach wielkości bezwymiarowych. Naukowcy połączyli uniwersalne relacje z danymi na temat sygnałów fali grawitacyjnej i późniejszego promieniowania elektromagnetycznego (kilon). To znacznie upraszcza obliczenia, ponieważ czyni je niezależnymi od równania stanu.
W rezultacie otrzymujemy doskonały przykład interakcji badań teoretycznych i eksperymentalnych. W najbliższej przyszłości oczekuje się, że astronomia fal grawitacyjnych będzie w stanie obserwować więcej podobnych zdarzeń. Zmniejszy to niepewność i pomoże lepiej zrozumieć zachowanie substancji w ekstremalnych warunkach.
