Насколько тяжелы нейтронные звезды при рождении? Теперь мы знаем ответ

Нейтронная звезда/двойной пульсар. Автор: Carl Knox, OzGrav/Swinburne University of Technology

Международная группа астрофизиков из Китая и Австралии впервые определила, насколько массивны нейтронные звезды в момент их рождения.

«Понимание масс рождения нейтронных звезд является ключом к раскрытию истории их формирования», — сказал доктор Саймон Стивенсон, исследователь OzGrav в Университете Суинберна и соавтор исследования. «Эта работа обеспечивает важную основу для интерпретации обнаружений гравитационных волн при слияниях нейтронных звезд».

Нейтронные звезды — это плотные остатки массивных звезд, более чем в восемь раз массивнее нашего Солнца, которые родились в конце своей жизни в результате яркого взрыва сверхновой.

Эти невероятно плотные объекты имеют массу от одного до двух масс нашего Солнца, сжаты в шар размером с город и радиусом всего 10 км.

Обычно мы можем взвесить нейтронную звезду (измерить ее массу), только когда она находится в двойной звездной системе с другим объектом, например, белым карликом или другой нейтронной звездой. Однако в этих системах первая нейтронная звезда обычно получает дополнительную массу от своего компаньона посредством процесса, называемого аккрецией, что затрудняет определение ее первоначальной массы при рождении.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, анализирует выборку из 90 нейтронных звезд в двойных звездных системах с точными измерениями массы для определения распределения масс нейтронных звезд при рождении, учитывая массу, набранную с момента рождения для каждой нейтронной звезды, вероятностным образом.

Группа ученых обнаружила, что нейтронные звезды обычно рождаются с массой, примерно в 1,3 раза превышающей массу Солнца, а более тяжелые нейтронные звезды рождаются реже.

«Наш подход позволяет нам наконец понять массу нейтронных звезд при рождении, что является давним вопросом в астрофизике», — сказал профессор Синцзян Чжу, бывший научный сотрудник Центра передового опыта по исследованию гравитационных волн (OzGrav) Австралийского исследовательского совета (ARC) (ныне профессор Пекинского педагогического университета, Китай).

Это открытие важно для интерпретации новых наблюдений масс нейтронных звезд на основе наблюдений гравитационных волн.

Больше информации: Zhi-Qiang You et al, Determination of the birth-mass function of neutron stars from observations, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02487-w