29 май 2018 г.


За пръв път астрофизици, използвайки данни от рентгеновата обсерватория на NASA, Chandra и Very Large Telescope (VLT) на Европейската южна обсерватория в Чили, откриха извън Млечния път специален вид неутронна звезда.

Неутронните звезди представляват останките на масивни звезди, избухнали в свръхнови; след експлозията от тях остава само изключително плътното ядро на завършилата живота си звезда. Новооткритата звезда е от рядка разновидност, защото не притежава и двете от често срещаните характеристики на неутронните звезди: при нея се наблюдава много слабо магнитно поле и липсва звезда-компаньон.

Неутронната звезда се намира в областта с останките от свърхновата 1E 0102.2-7219 (E0102 за кратко) и е в галактиката-спътник на Млечния път - Малкия Магеланов облак. От нас я делят 200 000 светлинни години.

Всъщност, E0102 е идентифицирана като обект преди повече от три десетилетия, но новата композитна снимка дава на учените възможност да научат подробности за същността му. На изображението, рентгеновото излъчване, регистрирано от Chandra е в синьо и лилаво, а видимата светлина е заснета от VLT и е в червеникави цветове. Допълнително са използвани данни от космическия телескоп „Хъбъл“, които са в червено и зелено на изображението.


Богатите на кислород останки от свърхнови, подобни на E0102, са важни за разбирането на начина, по който масивните звезди синтезират по-леките химически елементи в по-тежки, преди да се взривят. Няколко хиляди години след експлозията, останките, богати на кислород, съдържат и останките, изхвърлени от вътрешността на мъртвата звезда. Тези отломки (видими на изображението като зелена, нишковидна структура) днешните наблюдения показват, че летят през пространството със скорост от милиони километри в час.


Наблюденията на E0102 с Chandra показват, че останките от свръхновата са доминирани от огромна, пръстеновидна структура, излъчваща в рентгеновия спектър. Това е свързано с разпространението през пространството на взривната вълна от експлозията. Новите данни разкриват и по-малък пръстен от газ (в яркочервено), който се разширява по-бавно от взривната вълна. В центъра на пръстена се намира точков източник на рентгенови лъчи. Заедно, малкият пръстен и точковият източник, наподобяват „небесна мишена“.

От комбинираните данни става ясно, че източникът е изолирана неутронна звезда, бележеща експлозивния край на масивната звезда. Свръхновата е избухнала преди около две хилядолетия. Рентгеновият „енергиен подпис“ или „спектъра“ на този източник е много подобен на този на неутронните звезди, намиращи се в центъра на две други богати на кислород останки от свръхнови - Касиопея A (Cas A) и Кърма A. Тези две неутронни звезди също нямат звезди-компаньони.

The lack of evidence for extended radio emission or pulsed X-ray radiation, typically associated with rapidly rotating highly-magnetized neutron stars, indicates that the astronomers have detected the X-radiation from the hot surface of an isolated neutron star with low magnetic fields. [ Липсата на доказателства за удължено радиоразпръскване или пулсиращо рентгеново лъчение, обикновено свързано с бързо въртящи се силно магнетизирани неутронни звезди, подсказва, че астрономите са открили рентгеновата радиация от горещата повърхност на изолирана неутронна звезда със слаби магнитни полета. В нашата галактика са открити около десет такива обекта, но този е първият, който регистрираме извън Млечния път.


Въпросът е обаче, как тази неутронна звезда се е оказала на сегашното си местоположение, което изглежда отместено спрямо центъра на пръстеновидното рентгеново излъчване, породено от взривната вълна при избухването на свръхновата?
Едно от възможните обяснения е, че избухването на свърхновата се е случило близо до центъра на останките, но самата неутронна звезда е изтласкана от асиметричния взрив и е ускорена до скорост от около три милиона километра в час. Този сценарий обаче, трудно обяснява защо сега звездата е толкова „прецизно“ обградена от новооткрития пръстен от газ, наблюдаван във видимия спектър.

Другото възможно обяснение е, че неутронната звезда се движи бавно и сегашната ѝ позиция е приблизително на същото място, където се е случила експлозията на свърхновата. В този случай, действието може да се е развило преди няколко хиляди години, а материята на видимия в оптичния спектър пръстен може да е изхвърлена или по време на избухването на свръхновата, или да е останките от „обречена“ звезда, озовала се на неподходящо място в неподходящ момент.

Предизвикателството за втория сценарий се състои в това, че мястото на експлозията се намира далеч от центъра на останките, определен от разширяващите се рентгенови емисии. Това би означавало, че са се случили много специален набор от обстоятелства в близките околности на E0102: например, наличието на пустота, породена от ветровете на предходна звезда и образувана преди експлозията на свърхновата; и още, наличие на вариации в плътността на междузвездния прах и газ, обграждащи останките от взрива.

Допълнителни бъдещи наблюдения на E0102 в рентгеновия, видимия и радиовълновия спектър, трябва да помогнат на астрономите да разрешат загадките на самотната неутронна звезда.

0 коментара:

Публикуване на коментар

Може да ви е интересно...