Μια μυστηριώδη «σύνθεση» που δεν έχει παρατηρηθεί ξανά στο παρελθόν ανακάλυψε διεθνής ομάδα της οποίας ηγήθηκαν ερευνητές από το Max Planck Institute for Radio Astronomy με τη συμμετοχή του Max Planck Institute for Gravitational Physics: Πρόκειται για ένα σύστημα που αποτελείται από έναν αστέρια νετρονίων και ένα αντικείμενο που, εκ πρώτης όψεως, δεν θα έπρεπε να υπάρχει καν.
Αναλυτικότερα, ερευνητές από το διεθνές συνεργατικό εγχείρημα «Transients and Pulsars with MeerKAT» (Trapum) ανακάλυψαν ένα νέο σύστημα με δύο αντικείμενα στο σύμπλεγμα NGC 1851 στον νότιο αστερισμό Columba. Και τα δύο αντικείμενα πιθανότατα έχουν ένα κοινό: Και τα δύο τους πρέπει να εμφανίστηκαν, αν και έμμεσα, από τα απομεινάρια κολοσσιαίων άστρων- από αστέρες νετρονίων ή μαύρες τρύπες.
Γιγαντιαία άστρα σχηματίζονται συχνά σε πολλά αστρικά συστήματα, και «πεθαίνουν» σε εντυπωσιακές εκρήξεις σουπερνόβα. Τα απομεινάριά τους είναι μαύρες τρύπες ή αστέρες νετρονίων σε τροχιά το ένα γύρω από το άλλο αν το σύστημα επιζήσει της έκρηξης. Μέχρι τώρα είχαν βρεθεί μόνο συνδυασμοί μαύρων τρυπών και αστέρων νετρονίων από τα βαρυτικά κύματα που εκπέμπουν κατά τη διάρκεια του «χορού» τους.
Η φύση του ενός αντικειμένου είναι γνωστή: Χρησιμοποιώντας δεδομένα από το ραδιοτηλεσκόπιο MeerKAT στη Νότια Αφρική, σε συνδυασμό με ισχυρούς εντοπιστές από το Max Planck Institute for Radio Astronomy, οι ερευνητές διαπίστωσαν πως είναι ένας αστέρας νετρονίων με ισχυρό μαγνητικό πεδίο που περιστρέφεται πολύ γρήγορα, εκπέμποντας ραδιοκύματα σε κωνικές κατευθύνσεις που «κοιτούν» σε διαφορετικές πλευρές- σαν ένας κοσμικός φάρος. Το νεοανακαλυφθέν πάλσαρ (PSE J0514-4002E) περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του πάνω από 170 φορές το δευτερόλεπτο με το «φως» του να χτυπά τη Γη με αυτή τη συχνότητα. Με κάθε περιστροφή το τηλεσκόπιο καταγράφει έναν παλμό, σαν «ρολόι», και ο χτύπος είναι εξαιρετικά τακτικός.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μικρές αποκλίσεις ή διαφοροποιήσεις στον «χτύπο του ρολογιού» γι ανα εξάγουν συμπεράσματα σχετικά με το άλλο αντικείμενο, και βρήκαν την τροχιά του πάλσαρ γύρω από αυτό. Ωστόσο, υπάρχουν ερωτήματα: «Όταν κοιτάξαμε εικόνες του NGC 1851 από το Hubble, δεν είδαμε τίποτα σε εκείνη τη θέση» λέει ο Πρατζβάλ Βοραγκάντι Παντμανάμπ στο Max Planck Institute for Gravitational Physics- «ως εκ τούτου, το αντικείμενο...δεν είναι ένα φυσιολογικό άστρο, μα ένα εξαιρετικά πυκνό απομεινάρι ενός άστρου που κατέρρευσε».
Αν ήταν άστρο, θα εξέπεμπε, σαν τον Ήλιο, ένα αστρικό άνεμο, από τον οποίο το «φως» (τα ραδιοκύματα) του πάλσαρ θα έπρεπε να περνούν πριν το ραδιοτηλεσκόπιο λάβει σήμα. Αν γινόταν αυτό, ο ηλιακός άνεμος θα επηρέαζε χαρακτηριστικά τις συχνότητες του ραδιοσήματος. Ωστόσο δεν υπάρχουν τέτοιες ενδείξεις. Όλα δείχνουν ότι το το μυστηριώδες αντικείμενο είναι ένα εξαιρετικά πυκνό απομεινάρι ενός άστρου που κατέρρευσε: Μια μαύρη τρύπα ή ένας άλλος αστέρας νετρονίων που δεν εκπέμπει «φως» (ραδιοκύματα). Η μάζα του προσδιορίστηκε μεταξύ 2,09 και 2,71 ηλιακών μαζών, κάτι που δείχνει ότι το αντικείμενο θα μπορούσε να ήταν βαρύτερο από τους πιο βαρείς γνωστούς αστέρες νετρονίων (περίπου δύο ηλιακές μάζες) και ταυτόχρονα πιο ελαφρύ από τις ελαφρύτερες γνωστές μαύρες τρύπες (περίπου πέντε ηλιακές μάζες). Οπότε το αντικείμενο βρίσκεται σε αυτό που αποκαλείται «χάσμα μάζας» των μαύρων τρυπών- και δεν υπάρχει κάποιο άλλο παρόμοιο αντικείμενο που να έχει βρεθεί ξανά.
«Ό,τι και αν είναι, είναι συναρπαστικό νέο» είπε ο Πάουλο Φρέιρε, του Max Planck Institute for Radio Astronomy. «Αν είναι μαύρη τρύπα, θα είναι το πρώτο γνωστό σύστημα πάλσαρ- μαύρης τρύπας, κάτι που έχει υπάρξει “Άγιο Δισκοπότηρο” για την αστρονομία των πάλσαρ εδώ και δεκαετίες. Αν είναι αστέρας νετρονίων, αυτό θα έχει θεμελιώδεις συνέπειες ως προς την κατανόηση μας πάνω στην άγνωστη κατάσταση της ύλης σε αυτές τις απίστευτες πυκνότητες» πρόσθεσε.