Астрономы впервые вычислили скорость джетов нейтронных звезд
Мощь и скорость струй (или «джетов»), периодически испускаемых черными дырами, уже неплохо известны. А вот нейтронные звезды, с их мощными потоками, до сих пор оставались «крепким орешком» для астрофизиков, очень трудным для изучения. Но теперь до этой задачи добралась команда исследователей, достаточно наблюдательных, чтобы заметить взаимосвязь между струями и предшествующими им термоядерными взрывами. Опираясь на нее, специалисты произвели первый в истории расчет скорости джетов.
Джеты — довольно распространенное космическое явление: они возникают, когда вещество (в основном пыль или газ) падает на какой-то сверхплотный объект. Тем самым высвобождается часть его гравитационной энергии, а в космос устремляется луч необычайно высоких скорости и энергии. Самые мощные струи испускают черные дыры, особенно сверхмассивные, но нейтронные звезды прочно удерживают второе место.
Ничего удивительного, что астрономы пытались измерить их характеристики. Но образовалась небольшая проблема: если выбросы черных дыр имеют четкие начало и конец, то потоки от нейтронных звезд исходят непрерывно, не давая никакой «точки отсчета». Как же измерить скорость?
Выход нашла команда, возглавляемая Томасом Расселом из Итальянского национального института астрофизики в Палермо. Ученые обратили внимание на те нейтронные звезды, которые постепенно «пожирают» находящуюся рядом с ними звезду-компаньона. По мере накопления на поверхности сверхплотного тела достаточного количества «краденной» материи происходит колоссальный термоядерный взрыв.
Казалось бы, такой взрыв должен разрушить хорошо структурированные джеты. Проверяя это предположение, астрономы три дня наблюдали за термоядерными вспышками в радио- и рентгеновском диапазоне. Но вместо того, чтобы погаснуть, струи после каждого взрыва становились ярче. Причем этот сценарий повторился во всех исследуемых системах, в первой из них — десять раз подряд.
Этот удивительный результат ученые объясняют тем, что импульс рентгеновского излучения заставляет газ быстрее падать на поверхность нейтронной звезды, что добавляет джету энергии и материала. Но самое главное: он дает ту самую «точку отсчета», позволяющую точно определить начало нового выброса.
После этого рассчитать скорость было делом техники. Она оказалась гораздо меньше, чем у черных дыр — примерно трети скорости света. И даже меньше, чем теоретически рассчитанная для нейтронных звезд первая космическая (она составляет примерно половину с). Теперь ученые намерены пронаблюдать за изменением скоростей джетов нейтронных звезд с различными массами и периодами вращения.
Нейтронные звезды в целом находятся в значительной мере на острие космической науки. Не так давно китайские астрономы смогли совершить очередной прорыв, вычислив верхний предел массы для невращающихся нейтронных звёзд. Это позволит точно разграничить их с черными дырами, которые временами ведут себя похожим образом.
Самое популярное
