Это не точно донор органов, а звезда в направлении гиперпополненного ядра Млечного Пути, жертвующая часть своей массы спящему соседу. Результат? Спящий сосед вернулся к жизни с помощью рентгеновского излучения, полученного космической обсерваторией ESA INTEGRAL (ИНТЕРНАЦИОНАЛЬНАЯ ГАММА-АСТРОФИЗИКА).
«INTEGRAL поймал уникальный момент в рождении редкой двоичной системы» - Энрико Боццо, Женевский университет.
Соседи, вероятно, были соединены вместе в течение миллиардов лет, что само по себе не заслуживает внимания: звезды часто живут в двойных парах. Но пара, обнаруженная INTEGRAL 13 августа 2017 года, очень необычна. Звезда-донор - красный гигант, а получатель - нейтронная звезда. Пока что астрономам известно только 10 из этих пар, называемых «симбиотическими рентгеновскими двойными».
Чтобы понять, что происходит между этими соседями, нам нужно взглянуть на звездную эволюцию.
Звезда-донор находится в фазе красного гиганта. Именно тогда звезда в том же диапазоне масс, что и наша звезда, достигает более поздней стадии своей жизни. Поскольку его масса истощена, гравитация не может удерживать звезду вместе, как это происходит в начале ее жизни. Звезда расширяется наружу на миллионы километров. При этом он излучает звездный материал из своих внешних слоев в виде солнечного ветра, который проходит несколько сотен километров в секунду.
Его сосед находится в другом состоянии. Это звезда, первоначальная масса которой в 25-30 раз превышала Солнце. Когда эта большая звезда приближается к концу своей жизни, ее ждет другая судьба. Звезды этого размера живут быстро и быстро сжигают свое топливо. Затем они взрываются как сверхновые, в этом случае оставляя за собой труп. В двойной системе, захваченной INTEGRAL, труп является вращающейся нейтронной звездой с магнитным полем.
Нейтронные звезды плотные. Фактически, они являются одними из самых плотных звездных объектов, которые мы знаем, упаковывая такую массу, как полтора наших Солнца, в объект, длина которого составляет всего около 10 км.
Когда звездный ветер красного гиганта встретил нейтронную звезду, нейтронная звезда замедлила скорость вращения и запустила жизнь, испуская рентгеновские лучи высокой энергии.
«INTEGRAL поймал уникальный момент в рождении редкой бинарной системы», - говорит Энрико Боццо из Женевского университета и ведущий автор статьи, в которой описывается открытие. «Красный гигант выпустил достаточно плотный медленный ветер, чтобы питать своего спутника нейтронной звезды, впервые вызвав высокоэнергетическое излучение из мертвого звездного ядра».
После того, как INTEGRAL обнаружил рентгеновский выброс из бинарного файла, быстро последовали другие наблюдения. Космические телескопы ESA XMM Newton и NASA NuSTAR и Swift приступили к работе вместе с наземными телескопами. Эти наблюдения подтвердили то, что показали первоначальные наблюдения: это очень своеобразная пара звезд.
«… Мы верим, что увидели, что рентгеновские лучи включаются впервые». - Эрик Куулкерс, исследователь проекта ESA INTEGRAL.
Нейтронная звезда вращается очень медленно, вращение занимает около 2 часов, что примечательно, поскольку другие нейтронные звезды могут вращаться много раз в секунду. Магнитное поле нейтронной звезды было также намного сильнее, чем ожидалось. Но считается, что магнитное поле вокруг нейтронной звезды со временем ослабевает, что делает ее относительно молодой нейтронной звездой. И красный гигант старый, так что это очень странное сочетание старого красного гиганта с молодой нейтронной звездой.
Одно из возможных объяснений состоит в том, что нейтронная звезда образовалась не от сверхновой, а от белого карлика. В этом сценарии белый карлик рухнул бы в нейтронную звезду после очень длительного периода питания материалом из красного гиганта. Это объясняет разницу в возрасте двух звезд в системе.
«Эти объекты озадачивают, - говорит Энрико. «Может случиться так, что либо магнитное поле нейтронной звезды, в конце концов, существенно не затухает, либо нейтронная звезда, фактически сформировавшаяся позже в истории двойной системы. Это означало бы, что он превратился из белого карлика в нейтронную звезду в результате длительного питания от красного гиганта, а не стал нейтронной звездой в результате более традиционного взрыва сверхновой звезды короткоживущей массивной звезды. »
Следующий вопрос - как долго продлится этот процесс? Это недолгое или начало долгосрочных отношений?
«Мы не видели этот объект раньше за последние 15 лет наших наблюдений с INTEGRAL, поэтому мы считаем, что видели, как рентгеновские лучи включаются впервые», - говорит Эрик Куулкерс, исследователь проекта ESEG INTEGRAL. «Мы продолжим наблюдать за тем, как он себя ведет, если это просто длинный« рывок »ветров, но пока мы не увидели каких-либо существенных изменений».
Космическая обсерватория INTEGRAL была запущена в 2002 году для изучения одних из самых энергичных явлений во Вселенной. Он фокусируется на таких вещах, как черные дыры, нейтронные звезды, активные галактические ядра и сверхновые. INTEGRAL - это миссия Европейского космического агентства в сотрудничестве с США и Россией. Предполагаемая дата окончания - декабрь 2018 года.
