Astronomowie wykryli rzadki wzór w rozbłyskach rentgenowskich pochodzących z układu gwiazd neutronowych w odległości nie większej niż 16 300 lat świetlnych.
Ten system gwiezdny, MAXI J1621-501, pojawił się po raz pierwszy 9 października 2017 r. W danych z głębokiego badania płaszczyzny galaktycznej Swift / XRT jako dziwny punkt w przestrzeni migający nieprzewidywalnie promieniami rentgenowskimi. To był znak, jak napisali naukowcy w nowej pracy, układu podwójnego zawierającego zarówno gwiazdę normalną, jak i gwiazdę neutronową lub czarną dziurę. Zarówno gwiazdy neutronowe, jak i czarne dziury mogą tworzyć nieprzewidywalne wzory rentgenowskie, ponieważ pochłaniają materię z gwiazd towarzyszących, ale na bardzo różne sposoby.
W czarnych dziurach, jak wcześniej informował Live Science, promieniowanie rentgenowskie pochodzi z materii przyspieszającej do ekstremalnych prędkości i generującej ogromne tarcie, gdy spada w kierunku studni grawitacyjnej. W gwiazdach neutronowych - superdużych zwłokach gigantycznych gwiazd, które eksplodowały, ale nie zapadły się w osobliwości - promieniowanie rentgenowskie pochodzi z wybuchów termojądrowych na ich zewnętrznych skorupach. Coś powoduje, że atomy łączą się w najbardziej zewnętrznych częściach tych dziwnych gwiazd, uwalniając ogromne energie, które zwykle znajdują się tylko głęboko w gwiazdach (a także w rdzeniach potężnych bomb wodorowych). Część tej energii ucieka jako światło rentgenowskie.
Gdy materia z normalnej gwiazdy rozbija się w supercienną, superciężką gwiazdę neutronową, te eksplozje termojądrowe tworzą chmury grzyba wystarczająco jasne, aby zobaczyć je za pomocą teleskopów rentgenowskich. Autorzy tego nowego artykułu, opublikowanego online 13 sierpnia w czasopiśmie arXiv, pokazują, że wybuchy promieni X z MAXI J1621-501 pochodzą z wybuchów termojądrowych na powierzchni gwiazdy neutronowej duetu - i że światło z nich wybuchy termojądrowe powtarzają się mniej więcej co 78 dni.
Źródło tego wzoru nie jest całkowicie jasne. Naukowcy odkryli tylko około 30 innych świateł w przestrzeni, które migoczą w ten sposób, napisali naukowcy. Odnoszą się do takich wzorców jak „okresy pozaorbitalne”. Wynika to z faktu, że wzór przebiega zgodnie z cyklem, który trwa znacznie dłużej niż gwiazdy podwójnej orbity wokół siebie, co w przypadku MAXI J1621-501 zajmuje tylko 3 do 20 godzin.
Autorzy napisali, że najlepsze wytłumaczenie dla tego 78-dniowego okresu pochodzi z artykułu opublikowanego w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society w 1999 roku. Gwiazdy neutronowe w układach podwójnych takich jak ten, pisali autorzy, są otoczone wirującymi chmurami z materiału, który zostaje zassany ze zwykłej gwiazdy w kierunku gwiazdy neutronowej, tworząc wirującą, gazową spódnicę zwaną dyskiem akrecyjnym.
Prosty model tych dysków w chmurze sugeruje, że są one zawsze ustawione w jednym kierunku - wyglądałyby tak, jak pierścienie krążące wokół Saturna, gdybyś podążał za planetą w kosmosie, wpatrując się w pierścienie. W tym modelu nigdy nie zobaczyłbyś żadnych zmian w świetle rentgenowskim, ponieważ zawsze gapiłbyś się w to samo miejsce na dysku akrecyjnym między tobą a gwiazdą neutronową. Jedyną zmianą światła byłyby zmiany samych wybuchów termojądrowych.
Ale rzeczywistość jest bardziej skomplikowana. Autorzy napisali, że prawdopodobne jest to, że wirujący dysk wokół gwiazdy neutronowej w tym układzie podwójnym kołysze się z perspektywy Ziemi, jak szczyt, który ma się przewrócić. Czasami kołysanie umieszcza więcej dysku między gwiazdą neutronową a Ziemią, a czasem mniej. Nie widzimy samego dysku. Ale jeśli ten chybot ma miejsce i powoduje, że dysk przecina się między nami a gwiazdą co 78 dni, stworzyłby wzór obserwowany przez astronomów.
Astronomowie obserwowali MAXI J1621-501 przez 15 miesięcy po odkryciu w 2017 r., Naukowcy napisali, i zobaczyli, że wzór powtarza się sześć razy. Nie powtórzyło się to idealnie, aw świetle rentgenowskim były jeszcze inne mniejsze spadki. Trzęsący się dysk pozostaje jednak najlepszym możliwym wyjaśnieniem tego dziwnego wzoru rentgenowskiego w kosmosie.
