Obrazový kredit: Chandra
Mnoho hvězd, které vidíme v kulovitých hvězdokupách, jsou ve skutečnosti binární hvězdy, které se vytvářejí, když se dvě hvězdy chytí do vzájemné gravitace. Chandra dokáže detekovat jedinečný rentgenový podpis, který uvolňuje neutronová hvězda, což je v optickém dalekohledu neviditelné. Výzkum ukazuje, že tyto binární soubory neutronových hvězd se mnohem častěji vyskytují v kulových hvězdokupách než v jiných částech galaxie.
Rentgenová observatoř NASA společnosti Chandra potvrdila, že úzké střety mezi hvězdami vytvářejí rentgenové, dvojhvězdné systémy v hustých kulových hvězdokupách. Tyto rentgenové binární soubory mají jiný proces narození než jejich sestřenice mimo kulové hvězdokupy a měly by mít hluboký vliv na vývoj klastru.
Tým vědců vedený Davidem Pooleym z Massachusetts Institute of Technology v Cambridge využil jedinečnou schopnost společnosti Chandra přesně lokalizovat a vyřešit jednotlivé zdroje a určit počet rentgenových zdrojů ve 12 globulárních shlucích v naší Galaxii. Většina zdrojů jsou binární systémy obsahující zhroutenou hvězdu, jako je neutronová hvězda nebo bílá trpasličí hvězda, která stahuje hmotu z normální společenské hvězdy podobné Slunci.
"Zjistili jsme, že počet rentgenových binárních souborů úzce souvisí s rychlostí setkávání mezi hvězdami v klastrech," řekl Pooley. "Náš závěr je, že binární soubory vznikají v důsledku těchto setkání." Je to případ péče, nikoli přírody. “
Podobná studie vedená Craigem Heinkem z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku v Cambridge v Massachusetts potvrdila tento závěr a ukázala, že zhruba 10 procent těchto rentgenových binárních systémů obsahuje neutronové hvězdy. Většina z těchto neutronových hvězd je obvykle tichá a tráví méně než 10% svého času aktivním krmením od svého společníka.
Globulární shluk je kulovitá sbírka stovek tisíc nebo dokonce milionů hvězd, které kolem sebe bzučí v gravitačním vázaném hvězdném úlu, který má průměr asi sto světelných let. Hvězdy v kulovité hvězdokupě jsou často jen asi desetinou světelného roku. Pro srovnání, nejbližší hvězda ke Slunci Proxima Centauri je vzdálená 4,2 světelných let.
S tolika hvězdami, které se pohybují tak blízko u sebe, dochází často v kulovitých shlucích k interakcím mezi hvězdami. Hvězdy, i když zřídka se sbíhají, se dostanou dostatečně blízko, aby vytvořily binární hvězdné systémy nebo způsobily, že si binární hvězdy vyměňují partnery ve složitých tancích. Data naznačují, že rentgenové binární systémy jsou vytvářeny v hustých shlucích známých jako kulové shluky přibližně jednou denně někde ve vesmíru.
Z pozorování rentgenového satelitu NASA Uhuru v 70. letech minulého století vyplynulo, že se zdálo, že kulovité shluky obsahují neúměrně velké množství rentgenových binárních zdrojů ve srovnání s galaxií jako celkem. Normálně je pouze jedna z miliard hvězd členem rentgenového binárního systému obsahujícího neutronovou hvězdu, zatímco v kulovitých shlucích je frakce spíše jedna v milionu.
Současný výzkum potvrzuje dřívější návrhy, že šance na vytvoření rentgenového binárního systému je dramaticky zvýšena přetížením v globulárním shluku. Za těchto podmínek mohou dva procesy, známé jako kolize tříhvězdičkových výměn a přílivové záběry, vést k tisícinásobnému nárůstu počtu zdrojů rentgenových paprsků v globulárních shlucích.
Při kolizi výměny osamělá neutronová hvězda narazí na dvojici obyčejných hvězd. Intenzivní gravitace neutronové hvězdy může přimět nejmasivnější obyčejnou hvězdu, aby „změnila partnery“ a spárovala se s neutronovou hvězdou, zatímco vyhodí světlejší hvězdu.
Neutronová hvězda by také mohla způsobit pastvu s jedinou normální hvězdou a intenzivní gravitace neutronové hvězdy by mohla během procesu narušit gravitaci normální hvězdy. Energie ztracená při zkreslení by mohla zabránit normální hvězdě uniknout z neutronové hvězdy, což by vedlo k tomu, co se nazývá přílivové zachycení.
"Kromě řešení dlouhodobého tajemství nabízejí data z Chandry příležitost k hlubšímu pochopení vývoje globulárních klastrů," řekl Heinke. "Například energie uvolněná při tvorbě blízkých binárních systémů by mohla zabránit tomu, aby se centrální části klastru zhroutily a vytvořily obrovskou černou díru."
Marshall Space Flight Center NASA, Huntsville, Ala., Řídí program Chandra pro Office of Space Science, Sídlo NASA, Washington. Northrop Grumman z Redondo Beach, Kalifornie, dříve TRW, Inc., byl hlavním dodavatelem vývoje observatoře. Smithsonian Astrofyzical Observatory řídí vědu a letové operace z rentgenového centra Chandra v Cambridge, Massachusetts.
Původní zdroj: Chandra News Release
