Создание струй - фундаментальный космический процесс, который все еще недостаточно хорошо изучен даже после десятилетий исследовательской работы.
Астрономы наблюдали нейтронную звезду Circinus X-1 (переменный источник мощного рентгеновского излучения, расположенный в нашей Галактике, на расстоянии около 20 тысяч световых лет от Земли в созвездии Циркуль - недалеко от Южного Креста), испускающую струи вещества со скоростью, очень близкой к скорости света. Это первый случай, когда такие струи, называемые "джетами" (от английского 'jet' - струя), были обнаружены у какого-либо иного объекта, помимо черных дыр.
"Циркуль X-1" состоит из двух звезд: "обыкновенная" звезда, масса которой, вероятно, в 3-5 раз больше массы нашего Солнца, и маленького компактного компаньона. "Мы знаем, что этот компаньон представляет собой нейтронную звезду, мы это выяснили, наблюдая характерные рентгеновские вспышки, - говорит доктор Элен Джонстон (Helen Johnston) из Сиднейского университета, которая принимала участие в этих исследованиях. - Рентгеновские вспышки - признак того, что мы имеем дело с объектом, обладающим некоторой поверхность, где они и происходят. Черная дыра не может иметь такой поверхности. Значит, компаньон может быть только нейтронной звездой".
Нейтронная звезда - это очень плотный шар из вырожденной материи, который формируется на месте взрыва гигантской звезды. Звезда взрывается после того, как заканчивается ее ядерное топливо. В иерархии экстремальных объектов Вселенной нейтронные звезды находятся всего лишь в одном шаге от черных дыр.
В бинарной системе Circinus X-1 протекает процесс, неоднократно наблюдавшийся в случае других подобных объектов: гравитация компактной нейтронной звезды в тесной системе срывает вещество с большей звезды, и это вещество обрушивается на поверхность нейтронной звезды. Подобный процесс "аккреции" и является основным источником рентгеновских лучей. Интенсивность рентгеновского излучения меняется со временем, из чего можно сделать вывод, что две звезды Circinus X-1 обращаются вокруг общего центра масс по очень вытянутой орбите с периодом 17 дней. "В момент сближения эти две звезды едва ли не касаются друг друга", - говорит доктор Джонстон.
В 1970-х годах было установлено, что Circinus X-1 помимо рентгеновского излучения производит радиоволны. Обширная "радиотуманность" окружает рентгеновский источник. В пределах этой туманности и находится новооткрытый "джет" из материала, испускающего радиоволны. Как полагают, такие струи рождаются не непосредственно в черных дырах (что невозможно - вещество и даже излучение не может покинуть черную дыру) и нейтронных звездах, а от их аккреационных дисков - то есть пояса из ускоренно двигающегося вещества окружающих звезд и газа, которое коллапсар постепенно затягивает в себя. В Circinus X-1, по всей видимости, величина этого аккреационного диска изменяется по 17-дневному циклу, и наиболее интенсивно процессы протекают тогда, когда звезды максимально сближаются.
Джет от Circinus X-1 движется со скоростью, составляющей 99,8 % от скорости света. Это самый быстрый поток вещества, когда-либо наблюдаемый от объекта в нашей Галактике, скорость сравнима со скоростью самых быстрых джетов, исторгаемых ядрами других галактик. Однако в тех галактиках струи порождаются сверхмассивными черными дырами, масса которых составляет миллионы и даже миллиарды солнечных масс.
Источники:
Squirty star imitates black hole - CSIRO Media Releases
Scientists find 'spitting star' imitates black hole - Spaceflight Now
Ссылка:
Мощный звездный ветер от квазара Circinus X-1 (в заголовке, правда, ошибка: Circinus X-1 - это, конечно, не квазар; такую систему иногда называют микроквазаром)
- очень компактные и плотные объекты с массами около полутора солнечных и радиусом порядка 10 километров. Плотность в центре такой "звезды" в несколько раз превышает ядерную. В основном нейтронные звезды состоят из вырожденных нейтронов с малой примесью вырожденных протонов и электронов и только самые внешние слои - твердая кора - содержат железо с примесью Cr, Ni, Co. Гидростатическое равновесие в них поддерживается давлением вырожденного нейтронного газа. Образование нейтронных звезд происходит в процессе гравитационного коллапса на конечных стадиях эволюции достаточно массивных звезд (в несколько раз превышающих массу Солнца). Большинство известных на сегодня нейтронных звезд являются пульсарами (обнаружены в 1967 году).
| А также : | Наука Общество |