Obrazový kredit: Chandra
Astronomové používající australský dalekohled Compact Array našli rychle se točící neutronovou hvězdu, která plivá paprsky materiálu téměř rychlostí světla. Trysky, jako je tento, byly vidět teprve dříve, jak vycházejí z černých děr, a tento objev zpochybňuje teorii, že pouze prostředí kolem černé díry může být tak energické. Astronomové studovali Circinus X-1, objekt vzdálený asi 20 000 světelných let, což je jasný zdroj rentgenových paprsků. Vědí, že je to neutronová hvězda, ale má také tyto neobvyklé vlastnosti.
Vědci používající australský dalekohled CSIRO Australia TelescopeCompact Array, radio syntézový dalekohled v Novém Jižním Walesu v Austrálii, viděli neutronovou hvězdu plivající proud hmoty velmi blízko rychlosti světla. Toto je poprvé, kdy byl takový rychlý paprsek viděn od něčeho jiného než z černé díry.
Objev, o kterém se hovoří v tomto týdnu vydání časopisu Nature, napadá myšlenku, že pouze černé díry mohou vytvořit podmínky potřebné k urychlení proudů částic na extrémní rychlosti.
„Vytváření trysek je základní kosmický proces, ale ten, kterému se ani po desetiletích práce stále nedochází,“ říká vedoucí týmu Dr. Rob Fender z Amsterdamské univerzity.
"To, co jsme viděli, by nám mělo pomoci pochopit, jak velké objekty, jako jsou velké černé díry, mohou produkovat trysky, které můžeme vidět na půl cesty po celém vesmíru."
Vědci z Nizozemska, Velké Británie a Austrálie studovali Circinus X-1, jasný a variabilní zdroj kosmických rentgenů, po dobu tří let.
Circinus X-1 leží uvnitř naší Galaxie, asi 20 000 světelných let od Země, v souhvězdí Circinus poblíž jižního kříže.
Skládá se ze dvou hvězd: „normální“ hvězdy, pravděpodobně asi 3 až 5krát větší než hmotnost našeho Slunce, a malého kompaktního společníka.
"Víme, že společník je neutronová hvězda z takového rtg rentgenového výbuchu, o kterém se ukázalo, že se vzdává," říká členka týmu Dr. Helen Johnston z University of Sydney.
"Tyto rentgenové záblesky jsou známkou hvězdy, která má povrch." Černá díra nemá povrch. Společník tedy musí být neutronová hvězda. “
Neutronová hvězda je stlačená, velmi hustá koule hmoty, která se vytvoří, když obří hvězda exploduje poté, co dojde jaderné palivo. V hierarchii extrémních objektů ve vesmíru je to jen jeden krok od černé díry.
Obě hvězdy v Circinus X-1 interagují, přičemž gravitace neutronové hvězdy přitahuje hmotu z větší hvězdy na povrch neutronové hvězdy.
Tento proces „narůstání“ generuje rentgenové paprsky. Síla rentgenové emise se mění s časem, což ukazuje, že obě hvězdy Circinus X-1 se pohybují kolem sebe na velmi protáhlé oběžné dráze s dobou 17 dnů.
"V jejich nejbližším bodě se obě hvězdy téměř dotýkají," říká Dr. Johnston.
Od roku 1970 astronomové věděli, že Circinus X-1 produkuje rádiové vlny i rentgenové paprsky. Kolem zdroje rentgenového záření leží velká „mlhovina“ radiového vyzařování. V mlhovině leží nově objevený paprsek materiálu emitujícího záření.
Věří se, že se vynoří trysky, nikoli ze samotných černých děr, ale z jejich „akrečního disku“ - pás rozebraných hvězd a plynu, který k němu vtáhne černá díra.
V Circinus X-1 je pravděpodobné, že akreční disk se mění podle 17denního cyklu a je nejintenzivnější, když jsou hvězdy v jejich nejbližším bodě na oběžné dráze.
Proud z Circinus X-1 se pohybuje rychlostí 99,8% rychlosti světla. Toto je nejrychlejší odtok z jakéhokoli objektu v naší Galaxii a odpovídá tomu, že nejrychlejší trysky byly vystřeleny z jiných úplných galaxií. V těchto galaxiích trysky pocházejí z superhmotných černých děr, miliónů nebo miliardkrát větší hmotnosti Slunce, které leží ve středu galaxií.
Ať už proces zrychluje trysky téměř na rychlost světla, nespoléhá se na speciální vlastnosti černé díry.
„Klíčovým procesem musí být společný jak pro černé díry, tak pro neutronové hvězdy, jako je akreční tok,“ říká Dr. Kinwah Wu z Unversity College London, Velká Británie.
Původní zdroj: CSIRO News Release
