นักดาราศาสตร์เจอวัตถุมวลสูงผิดปกติ คาดเป็นดาวนิวตรอนที่อาจไขช่องว่างมวลสู่หลุมดำ

ทีมนักดาราศาสตร์เจอดาวยักษ์แดงดวงหนึ่งที่มีวัตถุล่องหนโคจรคู่อยู่ด้วย จากการวิเคราะห์ข้อมูลกล้องโทรทรรศน์ LAMOST และโครงการ APOGEE ครับ มองไม่เห็นตัววัตถุนั้นตรงๆ แต่เห็นผลแรงโน้มถ่วงที่มันดึงดาวยักษ์แดงอยู่ งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ใน Science Advances

เรื่องที่น่าสนใจคือมวลที่ประเมินได้ของวัตถุนี้อยู่ในช่วง 1.8-2.8 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ค่าที่น่าจะเป็นที่สุดคือ 2.2 เท่า ปัญหาคือดาวนิวตรอนทั่วไปหนักราว 1.4 เท่าดวงอาทิตย์ และยังไม่เคยพบดาวนิวตรอนที่หนักเกิน 2.5 เท่า ส่วนหลุมดำมักหนักอย่างน้อย 5 เท่าขึ้นไป เท่ากับมีช่องว่างมวลระหว่าง 2.5-5 เท่าที่นักดาราศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่าดาวนิวตรอนไปสิ้นสุดตรงไหนแล้วเริ่มเป็นหลุมดำ วัตถุนี้จึงตกอยู่ในช่วงเขตแดนนั้นพอดี

ระบบนี้โคจรครบรอบทุก 3.3 ปี ซึ่งถือว่าห่างกันมาก แต่วงโคจรกลับเกือบเป็นวงกลมสนิท ไม่พบแสงอื่นนอกจากจากดาวยักษ์แดง แปลว่าคู่ของมันไม่ใช่ดาวธรรมดา นักวิจัยเชื่อว่ามันน่าจะเป็นดาวนิวตรอน

ปกติดาวนิวตรอนที่หนักมากๆ มักอยู่ในวงโคจรแคบ เพราะได้มวลเพิ่มจากการดูดกลืนสสารคู่ของมัน แต่ระบบนี้ห่างกันเกินกว่าจะดูดสสารกันได้ และไม่มีสัญญาณการถ่ายมวลใดๆ เลย ทีมวิจัยลองจำลองระบบดาวคู่แบบนี้ด้วยโปรแกรม POSYDON ถึงราว 300,000 ครั้ง ก็ยังไม่มีการจำลองครั้งใดให้ผลมวลและวงโคจรแบบนี้ได้

ตัวอย่างที่ใกล้เคียงที่สุดคือ Gaia NS1 ซึ่งเป็นดาวนิวตรอนมวลราว 1.9 เท่าดวงอาทิตย์ในวงโคจรราว 2 ปี แต่ J0008+0128 ดูจะสุดโต่งกว่านั้นอีก ทีมวิจัยยังเสนอความเป็นไปได้อื่นๆ เช่น อาจเป็นระบบสามดาว (ดาวนิวตรอนเล็กสองดวงกับดาวยักษ์แดง หรือดาวนิวตรอน ดาวแคระขาว และดาวยักษ์แดง) หรือเคยเป็นระบบสามดาวที่สองวัตถุเล็กควบรวมกัน หรืออาจเป็นหลุมดำขนาดเล็กมากซึ่งยังไม่เคยพบมาก่อนเลย

วงโคจรที่กว้างและมีความรีต่ำแบบนี้อธิบายได้ยากด้วยทฤษฎีวิวัฒนาการดาวคู่แบบมาตรฐาน จึงต้องการแบบจำลองทางทฤษฎีที่ดีขึ้นเพื่ออธิบายระบบแบบนี้