Attēla kredīts: NASA
Kanādas Teorētiskās astrofizikas institūta (CITA) un NASA zinātnieki ir iemūžinājuši nepieredzētas detaļas par virpuļojošo gāzes plūsmu, kas atradās tikai dažas jūdzes no neitronu zvaigznes virsmas, pati sfēra ir tikai aptuveni desmit jūdzes pāri.
Masīvs un rets sprādziens uz šīs neitronu zvaigznes virsmas - trīs stundās izlādē vairāk enerģijas nekā saule 100 gados - apgaismoja teritoriju un ļāva zinātniekiem izspiegot ziņas par reģionu, kas vēl nekad nav atklāts. Viņi varēja redzēt tik smalkas detaļas kā gāzes gredzens, kas riņķoja apkārt un plūst uz neitronu zvaigznes, kad šis gredzens sabojājās no eksplozijas un pēc aptuveni 1000 sekundēm lēnām atguva sākotnējo formu.
Tas viss notika 25 000 gaismas gadu attālumā no Zemes, un sekundes sekundē tika uzņemts filmām līdzīgā veidā, izmantojot procesu, ko sauc par spektroskopiju ar NASA Rossi rentgenstaru laika noteikšanas pārlūku.
Dr David Ballantyne no CITA Toronto Universitātē un Dr. Tod Strohmayer no NASA Goddard kosmosa lidojumu centra Greenbelt, Md., Iepazīstina ar šo rezultātu gaidāmajā Astrophysical Journal Letters numurā. Novērojums sniedz jaunu ieskatu neitronu zvaigznes (un, iespējams, melnā cauruma) “akrecijas diska” plūsmā, kas parasti ir pārāk minūte, lai atrisinātu ar pat visspēcīgākajiem teleskopiem.
"Šī ir pirmā reize, kad mums ir izdevies novērot akrecijas diska iekšējos reģionus, šajā gadījumā burtiski dažas jūdzes no neitronu zvaigznes virsmas, reālā laikā mainīt tā struktūru," sacīja Ballantyne. “Ir zināms, ka akrēcijas diski plūst ap daudziem Visuma objektiem, sākot no jaunveidojamām zvaigznēm un beidzot ar milzu melnajiem caurumiem tālu kvazāros. Sīkāka informācija par to, kā šāds disks plūst, līdz šim tika izsecināta. ”
Neitronu zvaigzne ir eksplodējušas zvaigznes blīvās serdes paliekas vismaz astoņas reizes masīvākas nekā Saule. Neitronu zvaigzne satur apmēram saules vērtu masu, kas iesaiņota sfērā, kas nav lielāka par Toronto. Uzpūšanās disks attiecas uz karstās gāzes (plazmas) plūsmu, kas virpuļo ap neitronu zvaigznēm un melnajiem caurumiem, ko piesaista reģiona spēcīgais gravitācijas spēks. Šo gāzi bieži piegādā kaimiņu zvaigzne.
Materiālam sabrūkot neitronu zvaigznei, tas veido 10 līdz 100 metru garu materiāla slāni, kas galvenokārt sastāv no hēlija. Hēlija saplūšana ogleklī un citos smagākos elementos izdala milzīgu enerģiju un piešķir spēcīgu rentgena gaismas pārrāvumu, kas ir daudz enerģiskāks nekā redzamā gaisma. (Kodolsintēze ir tas pats process, kas baro Sauli.) Šādi pārrāvumi var notikt vairākas reizes dienā uz neitronu zvaigznes un ilgst apmēram 10 sekundes.
Tas, ko Ballantyne un Strohmayer novēroja uz šīs neitronu zvaigznes, kuras nosaukums bija 4U 1820-30, bija “superpludinājums”. Tas ir daudz retāk nekā parasts, ar hēliju darbināms pārrāvums un izdala tūkstoš reizes vairāk enerģijas. Zinātnieki saka, ka šos lielos uzpūtienus izraisa kodolpelnu uzkrāšanās oglekļa veidā no hēlija saplūšanas. Pašreizējā domāšana liek domāt, ka paiet vairāki gadi, līdz oglekļa pelni uzkrājas tādā mērā, ka sāk saplūst.
Superburts bija tik spilgts un garš, ka tas darbojās kā starmetis, ko staroja no neitronu zvaigznes virsmas un uz akrecijas diska iekšējo reģionu. Rentgenstaru gaisma no pārsprāgtiem apgaismotiem dzelzs atomiem akrecijas diskā - procesu, ko sauc par fluorescenci. Rossi Explorer uztvēra dzelzs fluorescences raksturīgo parakstu - tas ir, tā spektru. Tas, savukārt, sniedza informāciju par dzelzs temperatūru, ātrumu un atrašanās vietu ap neitronu zvaigzni.
"Rossi Explorer ik pēc dažām sekundēm var iegūt labu dzelzs atomu fluorescences spektra mērījumu," sacīja Strohmajers. “Apkopojot visu šo informāciju, mēs iegūstam priekšstatu par to, kā šis akrecijas disks tiek deformēts ar termoelektroniskās strūklas palīdzību. Šis ir labākais izskats, ko mēs varam cerēt iegūt, jo izšķirtspēja, kas nepieciešama, lai faktiski redzētu šo darbību kā attēlu, nevis spektru, būtu miljardu reižu lielāka nekā Habla kosmiskais teleskops. ”
Zinātnieki sacīja, ka plīstošās neitronzvaigznes kalpo kā laboratorija, lai pētītu akrila diskus, kas ir redzami (bet mazāk detalizēti) caur Visumu ap tuvējiem zvaigžņu melnajiem caurumiem un ārkārtīgi attālām kvazāru galaktikām. Zvaigžņu melnie caurumi ar akreces diskiem nerada rentgena pārrāvumus.
Rossi Explorer tika palaists 1995. gada decembrī, lai novērotu ātri mainīgus, enerģētiskus un strauji rotējošus objektus, piemēram, supermasīvos melnos caurumus, aktīvos galaktikas kodolus, neitronu zvaigznes un milisekundes pulsorus.
Oriģinālais avots: NASA ziņu izlaidums
