Това изображение, направено от обсерваторията XMM-Нютон на ESA, показва сърцето на остатъка от свръхнове RCW103. Нова неутронна звезда обикновено се върти доста бързо, но след това мощното й магнитно поле го забавя. Но магнитното поле не би могло да го направи в рамките на 2000 години, както са наблюдавали астрономите.
Благодарение на данните от спътника XMM-Нютон на ESA, екип от учени, разгледали по-отблизо обект, открит преди 25 години, откриха, че той е като никой друг, познат в нашата галактика.
Обектът е в сърцето на остатъка от свръхнова RCW103, газообразните останки на звезда, която избухна преди около 2000 години. Взета по номинална стойност, RCW103 и нейният централен източник изглежда са учебник пример за онова, което е останало след експлозия на свръхнова: мехур от изхвърлен материал и неутронна звезда.
Дълбокото, непрекъснато наблюдение от 24.5 часа обаче разкри нещо много по-сложно и интригуващо. Екипът от Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (IASF) на Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) в Милано, Италия, установи, че излъчването от централния източник варира с цикъл, който се повтаря на всеки 6,7 часа. Това е изумително дълъг период, десетки хиляди пъти по-дълъг от очакваното за млада неутронна звезда. Също така, спектралните и времевите свойства на обекта се различават от по-ранното наблюдение на XMM-Newton на този източник през 2001 г.
„Поведението, което виждаме, е особено озадачаващо с оглед на младата му възраст, по-малка от 2000 години“, казва Андреа Де Лука от водещия автор на IASF-INAF. „Това напомня на многомилионен годишен източник. Години наред имахме усещането, че обектът е различен, но никога досега не знаехме колко е различен. "
Обектът се нарича 1E161348-5055, който учените са нарекли удобно 1E (където E означава обсерваторията на Айнщайн, открила източника). Той е вграден почти идеално в центъра на RCW 103, на около 10 000 светлинни години в съзвездието Норма. Почти перфектното подравняване на 1E в центъра на RCW 103 оставя астрономите по-скоро уверени, че двамата са родени в едно и също катастрофално събитие.
Когато една звезда поне осем пъти по-масивна от нашето слънце изчерпва гориво, за да изгори, тя избухва в събитие, наречено свръхнова. Звездното ядро имплодира, образувайки плътна самородка, наречена неутронна звезда или, ако има достатъчно маса, черна дупка. Невтронна звезда съдържа около слънчева маса, натрупана в маса само около 20 километра.
Учените години наред търсят периодичността на 1E, за да научат повече за неговите свойства, например колко бързо се върти или дали има другар.
„Нашето ясно откриване на толкова дълъг период, заедно със светската променливост в рентгеновата емисия, прави много странен източник“, казва Патриция Каравео от INAF, съавтор и лидер на групата Milano. „Такива свойства в 2000-годишен компактен обект ни оставят два вероятни сценария, по същество източник, захранван с аккреция или с магнитно поле.“
1Е може да бъде изолиран магнетар, екзотичен подклас на силно намагнетизирани неутронни звезди. Тук линиите на магнитното поле действат като спирачки за въртящата се звезда, освобождавайки енергия. Известни са около дузина магнити. Но магнетарите обикновено се въртят няколко пъти в минута. Ако 1E се върти само веднъж на 6.67 часа, както показва откриването на периода, магнитното поле, необходимо за забавяне на неутронната звезда само за 2000 години, би било твърде голямо, за да е правдоподобно.
Едно стандартно магнитно поле с магнит може да се справи с това, ако диск от остатъци, образуван от остатъчен материал на избухналата звезда, също помага да се забави въртенето на неутронната звезда. Този сценарий никога не е бил наблюдаван и би посочил нов тип еволюция на неутронни звезди.
Алтернативно, дългият 6,67-часов период може да бъде орбитален период на бинарна система. Такава картина изисква нормална звезда с ниска маса да успее да остане обвързана с компактния обект, генериран от експлозията на свръхнова преди 2000 година. Наблюденията позволяват придружител на половината от масата на нашето Слънце или дори по-малък.
Но 1E би бил безпрецедентен пример за нискомасова рентгенова двоична система в ранна детска възраст, милион пъти по-млада от стандартните рентгенови двоични системи с леки спътници. Младата възраст не е единствената особеност на 1E. Цикличният модел на източника е много по-изразен от този, наблюдаван за десетки нискомасова рентгенова двоична система, призоваваща за някакъв необичаен процес на подаване на неутронни звезди.
Процесът на двойно натрупване може да обясни поведението му: Компактният обект улавя част от вятъра на джуджето (аккреция на вятъра), но също така е в състояние да извлече газ от външните слоеве на своя спътник, който се утаява в диска за натрупване (диск натрупване). Такъв необичаен механизъм би могъл да работи в ранна фаза от живота на нискомасова рентгенова двоична система, доминирана от ефектите на първоначалната, очакваната ексцентричност на орбитата.
„RCW 103 е загадка“, казва Джовани Бигнами, директор на CESR, Тулуза и съавтор. „Просто нямаме категоричен отговор на това, което причинява дългите рентгенови цикли. Когато разберем това, ще научим много повече за свръхновите, неутронните звезди и тяхната еволюция. "
Ако звездата избухна в северното небе, Клеопатра би могла да я види и да го счете за знак за нещастния й край, каза Каравео. Вместо експлозията стана дълбоко в южното небе и никой не го записа. Независимо от това, източникът е добра поличба за рентгеновите астрономи, които се надяват да научат за звездната еволюция.
Оригинален източник: ESA News Release
