В августе 2017 года астрономы впервые зарегистрировали гравитационные волны от слияния двух нейтронных звезд — очень плотных компактных объектов, которые образуются вследствие взрыва сверхновой. За взрывом последовала вспышка килоновой, которую наблюдали около 70 наземных и космических обсерваторий, а также мощный гамма-всплеск, который помог подтвердить природу этого феномена. Однако вместе с этим в космос оказалось выброшено неожиданно большое количество вещества. Исследователи предлагали разные объяснения наблюдаемому явлению, и теперь им удалось проверить одну из гипотез.

Астроном Роберт Фердман (Robert Ferdman) из Университета Восточной Англии вместе с коллегами изучили данные радиотелескопа «Аресибо» о пульсаре PSR J1913+1102, открытом в 2012 году. Исследователям было известно, что он представляет собой двойную нейтронную звезду, но параметры системы оставались загадкой. Проанализировав частоту пульсаций PSR J1913+1102 и сравнивая ее с предсказаниями моделей, астрономы смогли точно оценить характеристики входящих в нее компонентов.

Выяснилось, что она состоит из двух довольно сильно отличающихся объектов. Масса первой нейтронной звезды составляет 1,62 солнечных, в то время как масса ее компаньона — всего 1,27 масс Солнца. До сих пор астрономам удалось открыть лишь одну подобную систему — PSR J0453+1559. Однако если в последней предсказанное время до слияния нейтронных звезд в сто раз превосходит возраст Вселенной, в PSR J1913+1102 это случится довольно скоро по космическим меркам — всего через 470 миллионов лет, что делает эту систему уникальной на сегодняшний день.

Расстояние между телами составляет примерно 1,2 миллиона километров, а оборот вокруг общего центра масс они совершают за пять часов. Астрономы предполагают, что более крупный пульсар родился первым, после чего он начал захватывать вещество своего компаньона и, как следствие, получил момент импульса и раскрутился. И поскольку одна нейтронная звезда заметно больше другой, при слиянии форма ее компаньона исказится под действием приливных сил, в результате чего в космос окажется выброшено больше горячего вещества, чем при слиянии одинаковых нейтронных звезд.

Кроме того, открытие исследователей подтверждает, что асимметричные системы нейтронных звезд могут быть не такими редкими, как считалось. По словам Фердмана, как минимум одна из десяти двойных нейтронных звезд состоит из двух разных по массе компонентов.

Слияние нейтронных звезд можно использовать для оценки скорости расширения Вселенной, которая выражается через постоянную Хаббла. Недавно астрономы показали, что для уменьшения расхождения в оценках потребуется пронаблюдать еще 15 таких событий.