Изображение предоставлено: Chandra
Астрономы, использующие компактный массив телескопов «Австралия», обнаружили быстро вращающуюся нейтронную звезду, которая выбрасывает струи материала почти со скоростью света. Подобные джеты были замечены ранее только из черных дыр, и это открытие ставит под сомнение теорию о том, что только среда вокруг черной дыры может быть такой энергичной. Астрономы изучили Circinus X-1, объект, находящийся на расстоянии около 20 000 световых лет, который является ярким источником рентгеновского излучения. Они знают, что это нейтронная звезда, но у нее также есть эти необычные характеристики.
Ученые, использующие радиотелескопный телескоп в Новом Южном Уэльсе, Австралия, телескоп Compact Array от CSIRO, видели, как нейтронная звезда извергает струю вещества очень близко к скорости света. Это первый раз, когда такая быстрая струя видна из чего-либо, кроме черной дыры.
Открытие, о котором сообщалось в выпуске «Nature» на этой неделе, ставит под сомнение идею о том, что только черные дыры могут создать условия, необходимые для ускорения струй частиц до предельных скоростей.
«Создание реактивных самолетов - это фундаментальный космический процесс, но он все еще не до конца понятен даже после десятилетий работы», - говорит руководитель группы доктор Роб Фендер из Университета Амстердама.
«То, что мы видели, должно помочь нам понять, насколько большие объекты, такие как массивные черные дыры, могут создавать струи, которые мы можем видеть на полпути во Вселенной».
Ученые из Нидерландов, Великобритании и Австралии изучали Circinus X-1, яркий и изменчивый источник космического рентгеновского излучения, в течение трехлетнего периода.
Цирцинус X-1 находится внутри нашей Галактики, на расстоянии около 20 000 световых лет от Земли, в созвездии Цирцина возле Южного Креста.
Он состоит из двух звезд: «обычной» звезды, вероятно, примерно в 3-5 раз больше массы нашего Солнца, и небольшого компактного спутника.
«Мы знаем, что спутник является нейтронной звездой из-за рентгеновских вспышек, которые, как он видел, испускает», - говорит член команды доктор Хелен Джонстон из Сиднейского университета.
«Эти рентгеновские вспышки являются признаком звезды, которая имеет поверхность. Черная дыра не имеет поверхности. Так что спутник должен быть нейтронной звездой ».
Нейтронная звезда - это сжатый, очень плотный шар вещества, образовавшийся, когда гигантская звезда взрывается после того, как у нее кончилось ядерное топливо. В иерархии экстремальных объектов во Вселенной, это всего лишь один шаг от черной дыры.
Две звезды в Circinus X-1 взаимодействуют, и гравитационная нейтронная звезда притягивает вещество с более крупной звезды на поверхность нейтронной звезды.
Этот процесс аккреции генерирует рентгеновские лучи. Сила рентгеновского излучения меняется со временем, показывая, что две звезды Цирцина X-1 движутся вокруг друг друга на очень вытянутой орбите с 17-дневным периодом.
«При ближайшем сближении две звезды почти соприкасаются», - говорит доктор Джонстон.
С 1970-х годов астрономы знали, что Circinus X-1 производит радиоволны, а также рентгеновские лучи. Большая «туманность» радиоизлучения находится вокруг источника рентгеновского излучения. Внутри туманности находится вновь найденная струя радиоизлучающих материалов.
Считается, что джеты возникают не из самих черных дыр, а из их «аккреционного диска» - пояса расчлененных звезд и газа, по которому к ним тянется черная дыра.
В Circinus X-1 вполне вероятно, что аккреционный диск меняется в зависимости от 17-дневного цикла и наиболее интенсивен, когда звезды находятся в своей ближайшей точке на орбите.
Струя из Circinus X-1 летит со скоростью 99,8% от скорости света. Это самый быстрый поток, видимый из любого объекта в нашей Галактике, и он совпадает с потоком самых быстрых струй из других полных галактик. В этих галактиках струи происходят из сверхмассивных черных дыр, масса которых в миллионы или миллиарды раз превышает массу Солнца, которые находятся в центрах галактик.
Какой бы процесс ни ускорял джеты до скорости света, он не зависит от особых свойств черной дыры.
«Ключевой процесс должен быть общим для черных дыр и нейтронных звезд, таких как аккреционный поток», - говорит доктор Кинва Ву из Университета Колледжа в Лондоне, Великобритания.
Первоисточник: пресс-релиз CSIRO
