Тайна пульсара: как горячие пятна выдали размер звезды экспресс
Нейтронная звезда — это шар размером с город, но с массой, как у Солнца. Одна чайная ложка её вещества весила бы как гора. Звезда PSR J0030+0451 вращается сотни раз в секунду и пускает узкие пучки рентгеновского излучения. Когда пучок проносится мимо Земли, мы видим короткую вспышку — как свет маяка.
Астрономы следили за этим «маяком» с 2017 по 2023 год с помощью космического телескопа NICER. Они собрали на 50% больше рентгеновских фотонов, чем в прошлых работах, и добавили старые данные с телескопа XMM-Newton. Главная загадка: где именно на поверхности звезды находятся горячие пятна, которые испускают рентген? Раньше разные модели пятен давали разные ответы, и результаты не сходились с другими измерениями.
Теперь картина прояснилась. Новые данные показали, что пятна, скорее всего, не одинаково горячие: внутри пятна температура меняется от центра к краю. Учёт этого «градиента» снял противоречия между разными моделями. В итоге масса звезды получилась 1.43 массы Солнца (с погрешностью от 1.26 до 1.63), а радиус — 12.68 километра (от 11.64 до 13.99). Это отлично согласуется с данными по другим нейтронным звёздам и со слиянием, которое зарегистрировали гравитационные детекторы.
Итог: одна и та же звезда, измеренная разными способами, теперь рассказывает одну и ту же историю. А значит, мы лучше понимаем, как вещество сжимается до немыслимых плотностей.
Если бы нейтронную звезду размером с город положили на Землю, она бы провалилась сквозь планету — настолько велика её плотность.
В романе «Драконье яйцо» Роберта Форварда на поверхности нейтронной звезды живут крошечные разумные существа, чья жизнь течёт в миллион раз быстрее нашей.