Chmura gorącego gazu wirująca wokół miniaturowej gwiazdy „kanibala”. Źródło zdjęcia: ESA Kliknij, aby powiększyć
Kosmiczny teleskop XMM-Newton ESA zaobserwował maleńkie rdzenie martwych gwiazd owinięte ładnym ciepłym kocem przegrzanego gazu. Te „binarne promienie rentgenowskie o małej masie” wyciągają stały strumień materiału z większej gwiazdy towarzyszącej, a następnie ubijają go w dysk. Ta obserwacja odpowiada na pytanie, dlaczego te martwe gwiazdy czasami migają w widmie rentgenowskim. To czas, w którym widzimy ten dysk na krawędzi, i przesłania on naszą gwiazdę.
XMM-Newton z ESA widział ogromne chmury przegrzanego gazu, wirujące wokół miniaturowych gwiazd i uciekające przed pożarciem przez ogromne pola grawitacyjne gwiazd - dając nowy wgląd w nawyki żywieniowe gwiazd „kanibalnych” galaktyki.
Chmury gazu mają rozmiary od kilkuset tysięcy kilometrów do kilku milionów kilometrów, dziesięć do stu razy większe niż Ziemia. Składają się z pary żelaza i innych chemikaliów w temperaturach wielu milionów stopni.
„Ten gaz jest niezwykle gorący, znacznie gorętszy niż zewnętrzna atmosfera Słońca”, powiedziała Maria Diaz Trigo z Europejskiego Centrum Badań Naukowych i Technologicznych ESA (ESTEC), który kierował badaniami.
Obserwatorium rentgenowskie XMM-Newton ESA dokonało odkrycia, gdy zaobserwowało sześć tak zwanych „podwójnych gwiazd podwójnych” (LMXB). LMXB to pary gwiazd, w których jedna jest maleńkim jądrem martwej gwiazdy.
Mierząca zaledwie 15-20 km średnicy i wielkości porównywalnej z asteroidą, każda martwa gwiazda jest ciasno upakowaną masą neutronów zawierającą ponad 1,4 razy masę Słońca.
Jego ekstremalna gęstość generuje potężne pole grawitacyjne, które wyrywa gaz ze swojej „żywej” gwiazdy towarzyszącej. Spirala gazu wokół gwiazdy neutronowej, tworząc dysk, zanim zostanie zassana i zmiażdżona na jej powierzchni, proces znany jako „akrecja”.
Nowo odkryte chmury znajdują się tam, gdzie rzeka materii z gwiazdy towarzyszącej uderza na dysk. Ekstremalne temperatury oderwały prawie wszystkie elektrony od atomów żelaza, pozostawiając je przenoszące ekstremalne ładunki elektryczne. Ten proces jest znany jako „jonizacja”.
Odkrycie rozwiązuje zagadkę, która od dziesięcioleci prześladuje astronomów. Niektóre LMXB wydają się migać przy długościach fal rentgenowskich. Są to systemy „na krawędzi”, w których orbita każdego dysku gazowego wyrównuje się z Ziemią.
W poprzednich próbach symulacji mrugania postulowano, że chmury gazu o niskiej temperaturze krążą wokół gwiazdy neutronowej, okresowo blokując promieniowanie rentgenowskie. Jednak modele te nigdy nie odtwarzały wystarczająco dobrze zaobserwowanego zachowania.
XMM-Newton rozwiązuje to, odkrywając zjonizowane żelazo. „Oznacza to, że te chmury są znacznie cieplejsze niż się spodziewaliśmy” - powiedział Diaz. Dzięki chmurom o wysokiej temperaturze modele komputerowe symulują teraz znacznie lepiej zachowanie zanurzeniowe.
Około 100 znanych LMXB zaludnia naszą galaktykę, Drogę Mleczną. Każdy z nich jest gwiezdnym piecem, pompującym promieniowanie rentgenowskie w przestrzeń kosmiczną. Reprezentują one niewielki model akrecji, o której uważa się, że ma miejsce w samym sercu niektórych galaktyk. Jedna na dziesięć galaktyk wykazuje pewną intensywną aktywność w swoim centrum.
Uważa się, że ta aktywność pochodzi z gigantycznej czarnej dziury, która rozbija gwiazdy na kawałki i pożera ich szczątki. Będąc znacznie bliżej Ziemi, LMXB można łatwiej badać niż aktywne galaktyki.
„Procesy akrecyjne nadal nie są dobrze poznane. Im więcej wiemy o LMXB, tym bardziej będą one użyteczne jako analogi, które pomogą nam zrozumieć aktywne jądra galaktyczne ”- mówi Diaz.
Oryginalne źródło: Portal ESA
