Telescopul orbital XMM-Newton, aparținând Agenției Spațiale Europene (ESA), a descoperit o stea neutronică - rămășița extrem de densă a unei stele supermasive - care este de aproximativ 1000 de ori mai strălucitoare decât se credea posibil și se află la cea mai mare distanță față de Pământ la care a fost observat vreodată un astfel de corp cosmic: nu mai puțin de 55,7 milioane de ani lumină, conform Space.com.

Sursa foto: esa.int

Strălucirea extremă a acestei stele neutronice poate fi explicată doar dacă aceasta dispune de un câmp magnetic complex, cu mai mult de doi poli magnetici. Steaua neutronică poartă denumirea de catalog NGC 5907 X-1 și se află în galaxia spirală NGC 5907. Inițial această stea a fost identificată generic drept o sursă ultraluminoasă de raze-X (sau obiect ULX — ultraluminous X-ray source). O serie de studii anterioare ajungeau la concluzia că obiectele ULX descoperite în galaxii din apropierea relativă a galaxiei noastre pot emite niveluri cu mult mai ridicate de raze-X decât oricare obiecte din Calea Lactee. Fiecare astfel de obiect emite cel puțin de 1 milion de ori mai multă energie sub formă de raze-X pe secundă decât Soarele reușește să emită în întregul spectru electromagnetic.

De obicei, astfel de obiecte ULX deconspiră găuri negre cu mase între de 100 de ori și de 10.000 de ori mai mari decât Soarele, care se hrănesc cu nori de gaze sau stele aflate în apropiere.

În ultimii trei ani astronomii au descoperit și stele neutronice capabile să elibereze de aproximativ 10 milioane de ori mai multă energie sub formă de radiații X pe secundă decât reușește Soarele să emită în întregul spectru electromagnetic, fapt care demonstrează că nu toate obiectele ULX sunt legate de găuri negre. Stelele neutronice, la fel ca găurile negre, sunt rămășițele unor stele mult mai masive decât Soarele care și-au încheiat ciclul vital prin niște explozii catastrofale denumite supernove. Atunci când o stea intră în stadiul de supernovă, materia sa se prăbușește în sine, rezultând un nucleu supermasiv. Dacă acest nucleu este suficient de masiv, el poate forma o gaură neagră — un obiect cosmic cu o densitate și o gravitație atât de puternice încât nici măcar particulele de lumină nu-i pot scăpa (de unde și denumirea de gaură neagră). Un nucleu mai puțin masiv va forma o stea neutronică, obiect cosmic mai puțin dens decât o gaură neagră și care încă poate emite lumină.

Deși stelele neutronice sunt relativ mici — cu diametre de aproximativ 19 kilometri — ele sunt extraordinar de dense. Conform oamenilor de știință, un vârf de linguriță de materie de pe o stea neutronică ar cântări mai mult decât Muntele Everest. Stelele neutronice, la fel ca și găurile negre, pot elibera uriașe cantități de energie în timp ce uriașele lor câmpuri gravitaționale distrug obiecte cosmice ce ajung mult prea aproape, astfel luând naștere obiecte ULX care emit incredibile explozii de radiații X.

Din acest punct de vedere, NGC 5907 X-1 este cea mai strălucitoare stea neutronică descoperită vreodată, emițând de aproximativ 55 de milioane de ori mai multă energie pe secundă decât Soarele — astfel, într-o singură secundă această stea neutronică emite tot atâta energie cât produce Soarele în 3 ani și jumătate.

Cercetători din cadrul misiunii ESA X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) și din cadrul misiunii NASA NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) au examinat obiectul ULX NGC 5907 (obiect cunoscut acum drept steaua neutronică NGC 5907 X-1). Obiectele ULX care sunt găuri negre care emit, atunci când se hrănesc, jeturi constante de raze-X, în timp ce obiectul ULX NGC 5907 emite radiații X în mod pulsatil. Aceste pulsații "sunt semnătura definitorie a prezenței unui pulsar — o stea neutronică magnetizată ce se învârte cu o frecvență uriașă în jurul propriei axe", conform coordonatorului acestui studiu, Gianluca Israel, astrofizician la Institutul Național de Astrofizică din Roma.

Fiecare pulsar proiectează în direcții opuse două unde înguste de energie și, dacă este aliniat cu Pământul, aceste unde par lumina unui far maritim, aprinzându-se intermitent cu frecvența rotațiilor pulsarului.

Conform datelor obținute din observații, pulsarul NGC 5907 X-1 consumă materia unei stele companion, fapt care i-a accelerat rotațiile. Timpul de care are nevoie acest pulsar pentru a efectua o rotație completă în jurul propriei axe s-a scurtat cu aproximativ 300 de milisecunde în 11 ani, de la 1,43 secunde în 2003, până la 1,13 secunde în 2014. "Dacă echivalăm aceste date cu rotația Pământului, este ca și cum în 11 ani durata unei zile s-ar fi redus cu 5 ore", a adăugat Gianluca Israel.

Luminozitatea maximă a acestui obiect ULX depășește valoarea maximă teoretică ce reprezintă echilibrul între energia care radiază spre exterior și forța gravitațională care acționează spre interior — așa-numita limită Eddington — fiind de 1.000 de ori mai mare decât se așteptau oamenii de știință să constate la o stea neutronică. Modelele standard ale stelelor neutronice care au câmpuri magnetice simple, cu doi poli, nu pot explica acest lucru. În schimb, conform unor simulări computerizate, un câmp magnetic complex și uluitor de puternic, cu mai mult de doi poli, poate ajuta o stea neutronică să atragă asupra sa mai multă materie decât se credea inițial. "Această materie, care cade pe steaua neutronică, produce emisiile (de energie) pe care noi le detectăm sub formă de radiații-X", conform lui Israel.

Deocamdată nu se știe câți poli magnetici are steaua NGC 5907 X-1 și în ce mod sunt distribuiți, însă continuarea observațiilor ar putea să răspundă acestor întrebări cheie pentru a înțelege de ce acest pulsar este atât de luminos.

AGERPRES