Совместная работа университета Монаша впервые наблюдала полный 12-дневный процесс падения материала в нейтронную звезду, вызывая вспышку рентгеновского излучения в тысячи раз ярче, чем наше производит наше Солнце.
Это исследование, возглавляемое доктором философии Адель Гудвин из школы физики и астрономии Монаша, будет представлено на предстоящем заседании Американского астрономического общества на этой неделе, прежде чем оно будет опубликовано в ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества. Адель возглавляет группу международных исследователей, в том числе ее научный руководитель, профессор Университета Монаш Дункан Галлоуэй и доктор Дэвид Рассел из Нью-Йоркского университета.
Ученые наблюдали «аккрецирующую» нейтронную звезду, когда она вступила в фазу вспышки, в рамках международного сотрудничества, включающего пять групп исследователей, семь телескопов (пять на земле, два в космосе) и 15 сотрудников.
Впервые такое событие было замечено столь подробно — на нескольких частотах, включая высокочувствительные измерения как в оптическом, так и в рентгеновском диапазоне.
Процессы, стоящие за этой «вспышкой», ускользали от физиков десятилетиями, отчасти потому, что существует очень мало всеобъемлющих наблюдений за этим явлением.
Исследователи поймали одну из этих аккрецирующих систем нейтронных звезд во время взрыва, обнаружив, что материалу потребовалось 12 дней, чтобы закрутиться внутрь и столкнуться с нейтронной звездой. Это значительно дольше, чем предполагает большинство теорий, по которым процесс занимает два-три дня.
«Эти наблюдения позволяют нам изучить структуру аккреционного диска и определить, насколько быстро и легко материал может падать внутрь нейтронной звезды», — сказала Адель.
«Используя несколько телескопов, чувствительных к свету на разных длинах волн, мы смогли проследить, что начальная активность произошла около звезды-компаньона, на внешних краях аккреционного диска, и потребовалось 12 дней, чтобы диск был разогрет и упал по спирали внутрь нейтронной звезды, что произвело вспышку рентгеновского излучения», сказала она.
В этой системе нейтронных звезд пульсар (плотный остаток старой звезды) отрывает материал от ближайшей звезды, образуя аккреционный диск из материала, спирально приближающегося к пульсару, где он выделяет за этой время необычайное количество энергии — равное по количеству энергии солнца за 10 лет.
Наблюдаемый пульсар — SAX J1808.4−3658, вращается со скоростью около 400 раз в секунду и находится на расстоянии 11 000 световых лет в созвездии Стрельца.
«Эта работа позволяет нам пролить некоторый свет на физику аккрецирующих систем нейтронных звезд и понять, как эти взрывные вспышки инициируются в первую очередь, что долго озадачивало астрономов», — сказал исследователь из Нью-Йоркского университета, доктор Дэвид Рассел, один из соавторов исследования.
Аккреционные диски обычно состоят из водорода, но этот конкретный объект имеет диск, состоящий из 50% гелия, это больше гелия, чем в большинстве дисков. Ученые считают, что этот избыток гелия может замедлить нагрев диска, потому что гелий «горит» при более высокой температуре, в результате чего процесс занимает 12 дней.
К таким телескопам, участвующим в открытии, относятся две космические обсерватории: Рентгеновская обсерватория Swift и Исследователь внутреннего состава нейтронных звезд на МКС; а также наземная сеть телескопов обсерватории Лас-Кумбрес и Южноафриканский большой телескоп.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение