Хорошо известен факт, что черные дыры поглощают все, что в них попадает. Часто, прежде чем материал «исчезает» внутри, вокруг него формируется аккреционный диск. Как и звезды-прародители, черные дыры обладают мощными магнитными полями, которые могут генерировать струи, вырывающиеся из черной дыры. Похожий процесс происходит в нейтронных звездах, которые вращаются вокруг других звезд, и недавние наблюдения показали, что некоторый материал в струях движется со скоростью, составляющей 35-40% скорости света.
В октябре 2002 года Европейское космическое агентство запустило Международную астрофизическую лабораторию гамма-излучения (Интеграл). Ее цель — наблюдать события гамма-излучения по всей Вселенной с энергией до 8 МэВ (мегаэлектронвольт). Он может не только отображать события гамма-излучения, но и проводить спектроскопический анализ. Из всех гамма-приборов в космосе «Интеграл» является самым чувствительным. Именно с помощью Integral астрономы обнаружили высокоскоростные струи.
Одним из основных методов определения скорости струй является отслеживание материи, движущейся по их длине. Это может показаться простым, но расстояния до них настолько велики, что наблюдать за их перемещением сложно. Команда астрономов под руководством Томаса Рассела из Национального института астрофизики в Италии выдвинула хитрую идею о том, что нейтронные звезды могут помочь!
Нейтронные звезды являются результатом коллапса массивной звезды – по сути, они представляют собой огромные нейтроны, часто размером с Землю – и когда нейтронная звезда вращается вокруг другой звезды, она может отделить материал от спутника. Большая часть материала аккумулируется на поверхности нейтронной звезды, и когда он достигает критической массы, происходит ядерный взрыв, известный как рентгеновский взрыв I типа. Однако некоторый материал ускользает от этого события, выбрасываясь из струй вдоль оси вращения звезды.
Рассел и его команда пришли к выводу, что материя будет ускоряться за счет энергии поверхности нейтронной звезды, и что возмущение можно будет измерить. Кратковременный импульс дополнительного материала, выпущенного вдоль луча, может облегчить отслеживание. На сегодняшний день существует 125 нейтронных звезд, которые ведут себя подобным образом. Если удастся наблюдать достаточное количество нейтронных звезд с джетами, это может помочь нам понять основной механизм запуска и то, являются ли магнитные поля звезды или материала ключевыми.
Было показано, что две нейтронные звезды (4U 1728-34 и 4U 1636-536) демонстрируют рентгеновские вспышки, но только в 1934 году их можно было наблюдать в радиодиапазоне. Рентгеновские события наблюдались в 19536 году, но они излучали только радиоволны. Требовались подтверждающие наблюдения с радиотелескопов по всему миру. Всплески обычно происходят каждые несколько часов, но их трудно предсказать. В апреле 2021 года Австралийский телескоп Compact Array провел 30 часов наблюдений и зафиксировал 14 рентгеновских всплесков. Команда была удивлена, увидев, что ядерный взрыв не разрушил место запуска реактивного самолета, а вместо этого вызвал сильный удар. Реактивные самолеты — хорошо зарекомендовавшее себя явление, способное противостоять таким событиям.
Новый метод показал, что таким образом можно наблюдать струи нейтронных звезд, поэтому для дальнейшего изучения этого удивительного явления необходимы дальнейшие наблюдения.
Источник: Интегральные пятна гигантских взрывов, питающих струи нейтронных звезд?
