Кредит за изображение: НАСА
Учени от Канадския институт за теоретична астрофизика (CITA) и НАСА са заснели безпрецедентни подробности за въртящия се поток от газ, който витае само на няколко мили от повърхността на неутронна звезда, сама по себе си сфера само на около десет мили.
Мащабна и рядка експлозия на повърхността на тази неутронна звезда - изливайки повече енергия за три часа, отколкото Слънцето за 100 години - освети района и позволи на учените да шпионират подробности за региона, никога досега разкрити. Те можеха да видят фини детайли, тъй като пръстенът с газ се завъртеше и се стичаше върху неутронната звезда, докато този пръстен се изкриви от експлозията и след това бавно възстанови първоначалната си форма след около 1000 секунди.
Всичко това се случваше на 25 000 светлинни години от Земята, заснети секунда в секунда по начин, подобен на филм, чрез процес, наречен спектроскопия с рентгенологичния изследовател на Роси от НАСА.
Д-р Дейвид Балантайн от CITA в Университета в Торонто и д-р Тод Стромахер от Центъра за космически полети на Годард в НАСА в Грийнбелт, Md., Представят този резултат в предстоящия брой на Astrophysical Journal Letters. Наблюдението дава нов поглед върху потока на „акредиращия диск на неутронна звезда (и може би на черната дупка)“, обикновено твърде много минути, за да се разреши дори с най-мощните телескопи.
„Това е първият път, когато успяхме да гледаме вътрешните участъци на диска за натрупване, в този случай буквално на няколко мили от повърхността на неутронната звезда, да променят структурата си в реално време“, казва Баллантин. „Известно е, че дисковете за екскреция обхождат много обекти във Вселената, от новообразуващи се звезди до гигантски черни дупки в далечни квазари. Подробности за това как може да се изведе такъв диск само досега. “
Неутронна звезда са плътните, ядрени останки на експлодирана звезда поне осем пъти по-масивна от Слънцето. Неутронната звезда съдържа около слънчева маса маса, опакована в сфера, не по-голяма от Торонто. Аккреционният диск се отнася до потока горещ газ (плазма), въртящ се около неутронни звезди и черни дупки, привлечен от силната гравитация на региона. Този газ често се доставя от съседна звезда.
Тъй като материята се срива върху неутронната звезда, тя натрупва 10 - 100-метров слой материал, съставен предимно от хелий. Сливането на хелия с въглерод и други по-тежки елементи освобождава огромна енергия и захранва силен изблик на рентгенова светлина, далеч по-енергична от видимата светлина. (Ядреният синтез е същият процес, който захранва Слънцето.) Такива изблици могат да се случват няколко пъти на ден върху неутронна звезда и да продължат около 10 секунди.
Това, което Балантин и Стромахер забелязаха върху тази неутронна звезда, наречена 4U 1820-30, беше „свръхбух“. Те са много по-редки от обикновените, спуквания с хелий и освобождават хиляди пъти повече енергия. Учените твърдят, че тези свръхбруси са причинени от натрупване на ядрена пепел под формата на въглерод от синтеза на хелия. Настоящото мислене предполага, че са необходими няколко години, за да се натрупа въглеродна пепел до такава степен, че да започне да се разпарява.
Свръхблъсъкът беше толкова ярък и дълъг, че действаше като прожектор, който се излъчваше от повърхността на неутронната звезда и към най-вътрешната област на акреционния диск. Рентгеновата светлина от спуканите осветени железни атоми в акредиращия диск, процес наречен флуоресценция. Изследователят на Rossi улови характерния признак на флуоресценцията на желязото - тоест нейния спектър. Това от своя страна предостави информация за температурата, скоростта и местоположението на желязото около неутронната звезда.
„Изследователят на Роси може да получи добро измерване на флуоресцентния спектър на железните атоми на всеки няколко секунди“, казва Строхмайер. „Добавяйки цялата тази информация, получаваме картина как декретиращият диск се деформира от термоядрения взрив. Това е най-добрият поглед, който можем да се надяваме да получим, защото резолюцията, необходима, за да видим действието като изображение, вместо спектри, би било милиард пъти по-голямо от това, което предлага космическият телескоп Хъбъл. "
Учените казаха, че разривните неутронни звезди служат като лаборатория за изучаване на дискове с екскреция, които се виждат (но с по-малко подробности) през Вселената около близките звездни черни дупки и изключително далечни квазарни галактики. Звездоносните черни дупки с натрупващи се дискове не предизвикват рентгенови изблици.
Изследователят Rossi е стартиран през декември 1995 г. за наблюдение на бързо променящи се, енергични и бързо въртящи се обекти, като супермасивни черни дупки, активни галактически ядра, неутронни звезди и милисекундни пулсари.
Оригинален източник: NASA News Release
