Астрономы впервые смогли проследить процесс, который десятилетиями оставался лишь теоретической моделью, — падение звездного ветра на нейтронную звезду. Это открытие поможет лучше понять, как работают одни из самых экстремальных объектов во Вселенной.
Международная группа исследователей впервые напрямую наблюдала, как нейтронная звезда захватывает вещество, выбрасываемое ее звездой-компаньоном. До сих пор ученые видели лишь начало и конец этого процесса, а происходящее между ними оставалось скрытым.
Объектом исследования стала необычная двойная система BP Crucis, расположенная в нашей галактике. Она состоит из голубого гипергиганта Wray 977, масса которого примерно в 40 раз превышает массу Солнца, и нейтронной звезды GX 301-2 — сверхплотного остатка после взрыва сверхновой.
Несмотря на диаметр всего около 20 километров, нейтронная звезда обладает массой, сопоставимой с несколькими массами Солнца, и совершает полный оборот вокруг своей оси за 11 минут, испуская регулярные радиосигналы. Благодаря этому ее относят к пульсарам.
Удалось увидеть то, что раньше оставалось скрытым
Наблюдения выполнила новая рентгеновская космическая обсерватория XRISM, созданная совместно NASA и Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA).
Используя высокоточный спектрограф, ученые смогли определить состав вещества, падающего на пульсар, и измерить скорость его движения.
Выяснилось, что поток звездного ветра, состоящий преимущественно из водорода и гелия, устремляется к нейтронной звезде со скоростью около 540 тысяч километров в час.
Как «питается» пульсар
Исследование показало, что во время движения по своей 41,5-дневной орбите пульсар постоянно проходит через плотный звездный ветер, окружающий голубой гипергигант.
Часть этого вещества захватывается гравитацией нейтронной звезды и образует вокруг нее аккреционный диск. Затем материал постепенно падает на поверхность пульсара, после чего диск начинает формироваться заново. Этот процесс циклически повторяется.
По словам одного из авторов исследования Рои Рахина из Университета Мэриленда и Центра космических полетов имени Годдарда NASA, впервые удалось наблюдать именно промежуточную стадию этого процесса.
«Это первый случай, когда мы наблюдаем вещество звездного ветра в момент его падения на нейтронную звезду», — отметил исследователь.
Почему это важно
До сих пор астрономы могли изучать либо звездный ветер далеко от нейтронной звезды, либо вещество уже у самой ее поверхности, где оно захватывается мощным магнитным полем.
Новая работа впервые позволила исследовать область между этими двумя этапами — на расстоянии примерно от 100 тысяч до одного миллиона километров от нейтронной звезды.
Именно этот участок считается ключевым для понимания того, каким образом пульсары получают вещество, которое затем становится источником их мощного рентгеновского излучения.
Это только начало
В декабре прошлого года астрономы вновь наблюдали систему BP Crucis с помощью XRISM.
По словам исследователей, новые данные оказались «еще более удивительными и интересными», поэтому в ближайшее время ожидается публикация новых результатов, которые могут существенно расширить представления ученых о поведении нейтронных звезд.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Почему это важно
Нейтронные звезды считаются одними из самых экстремальных объектов во Вселенной. Понимание того, как они захватывают и поглощают вещество, поможет точнее объяснить происхождение их мощного излучения и проверить современные модели эволюции звезд.
Оставить комментарий