Kujutise krediit: NASA
Kanada teoreetilise astrofüüsika instituudi (CITA) ja NASA teadlased on jäädvustanud enneolematuid detaile keerlevast gaasivoolust, mis hõljub vaid mõne miili kaugusel neutronitähe pinnast, mis on iseenesest vaid kümne miili pikkune kera.
Selle neutronitähe pinnal ulatuslik ja haruldane plahvatus, mis valas kolme tunni jooksul rohkem energiat kui Päike 100 aasta jooksul, valgustas seda piirkonda ja võimaldas teadlastel luurata piirkonna üksikasju, mida kunagi varem ei ilmutatud. Nad nägid detaile nii peeneks, kui ümberringi keerlev ja neutronitähele voolav gaasirõngas oli see, kui see rõngas oli plahvatusest kinni ja taastus umbes 1000 sekundi pärast aeglaselt oma algses vormis.
Kõik see leidis aset Maast 25 000 valgusaasta kaugusel, jäädvustati sekundi jooksul filmi moodi protsessil, mida nimetatakse spektroskoopiaks NASA Rossi röntgenikiirguse ajastamise uurija abil.
Toronto ülikooli CITA dr David Ballantyne ja NASA Goddardi kosmoselennukeskuse dr. Tod Strohmayer Md. Greenbeltis tutvustavad seda tulemust peatselt ilmuvas Astrophysical Journal Letters numbris. Vaatlus annab uue ülevaate neutronitähe (ja võib-olla ka musta augu) akretsioonketta jaoks, mis on tavaliselt liiga võimsa teleskoobiga lahendamiseks liiga pikk minut.
"See on esimene kord, kui meil on õnnestunud jälgida akretsiooniketta sisemisi piirkondi, antud juhul sõna otseses mõttes mõne miili kaugusel neutronitähe pinnast, muuta selle struktuuri reaalajas," ütles Ballantyne. „Teatakse, et akretsioonkettad voolavad ümber paljude universumis asuvate objektide, alates moodustavatest tähtedest kuni kaugete kvaasarite hiiglaslike mustadeni. Üksikasju selle kohta, kuidas selline ketas voolab, oli seni võimalik järeldada. ”
Neutronitäht on plahvatanud tähe tihe tuum, mis on vähemalt kaheksa korda massiivsem kui Päike. Neutronitäht sisaldab umbes Päikese väärtuses massi, mis on pakendatud kera, mis pole suurem kui Toronto. Akretsioonketas viitab neutrontähtede ja mustade aukude ümber tiirleva kuuma gaasi (plasma) voolule, mida meelitab piirkonna tugev gravitatsioon. Seda gaasi tarnib sageli naabertäht.
Kui mateeria neutrontähel kokku langeb, moodustab see 10–100 meetrise kihi materjali, mis koosneb peamiselt heeliumist. Heeliumi liitmine süsinikuks ja muudeks raskemateks elementideks vabastab tohutult energiat ja annab tugeva röntgenikiirguse purske, mis on palju energilisem kui nähtav valgus. (Tuumasüntees on sama protsess, mis annab Päikesele jõu.) Sellised purunemised võivad neutronitähel esineda mitu korda päevas ja kesta umbes 10 sekundit.
See, mida Ballantyne ja Strohmayer täheldasid sellel neutrontähel, mille nimi oli 4U 1820-30, oli "ülipurske". Need on palju haruldasemad kui tavalised, heeliumiga töötavad lõhkemised ja vabastavad tuhat korda rohkem energiat. Teadlaste sõnul põhjustavad need ülipursked tuuma tuha kogunemist heeliumi liitumisel tekkinud süsiniku kujul. Praegune mõtlemine näitab, et süsiniku tuha kogunemiseni sellisel määral, et see hakkab sulanduma, kulub mitu aastat.
Ülipuhver oli nii hele ja pikk, et see toimis nagu neutrontähe pinnalt ja akretsiooniketta sisimasse piirkonda kulgev kohtvalgus. Purskega valgustatud raua aatomite röntgenikiirgus akretsioonkettas, seda protsessi nimetatakse fluorestsentsiks. Rossi Explorer jäädvustas raua fluorestsentsi iseloomuliku signaali - see tähendab selle spektrit. See omakorda andis teavet raua temperatuuri, kiiruse ja asukoha kohta neutronitähe ümber.
"Rossi Explorer saab iga paari sekundi tagant rauaaatomite fluorestsentsspektri hea mõõtmise," sõnas Strohmayer. “Kogu selle teabe liitmisel saame pildi sellest, kuidas see akretsioonketas on termotuumalaine abil deformeerunud. See on parim välimus, mida võime loota saada, sest eraldusvõime, mis on vajalik selle toimingu nägemiseks spektri asemel pildina, oleks miljard korda suurem kui Hubble'i kosmoseteleskoop pakub. ”
Teadlaste sõnul toimivad purunevad neutronitähed laboratooriumina akretsioonketaste uurimiseks, mida nähakse (kuid vähem üksikasjalikult) läbi Universumi läheduses asuvate täheliste mustade aukude ja äärmiselt kaugete kvaasargalaktikate ümber. Akretsioonkettaga mustad augud ei anna röntgenipurskeid.
Rossi Explorer käivitati 1995. aasta detsembris kiiresti muutuvate, energiliste ja kiiresti pöörlevate objektide, näiteks ülimassiivsete mustade aukude, aktiivsete galaktiliste tuumade, neutrontähtede ja millisekundiliste pulsside vaatlemiseks.
Algne allikas: NASA pressiteade
