rxte наблюдава необичайно поведение на неутронна звезда -l
Мисия: Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE)

---

RXTE наблюдава необичайно поведение на неутронна звезда.

Rossi X-лъчи Timing Explorer (RXTE) е сателит на НАСА, който е специализиран да наблюдава ренгенови емисии излъчвани от най-енергийните процеси протичащи във Вселената. Сега сателита е регистрирал протичането на активни термоядрени процеси по повърхността на уникална неутронна звезда.

Неутронната звезда е най-близкото нещо до черна дупка, която представлява маса половин милион пъти по-голяма от земната, натъпкана в сфера, не по-голяма от един обикновен град. Случката, която астрономите наблюдават е настъпила през октомври 2010 год., когато неутронна звезда близо до центъра на нашата галактика избухва в рентгенови лъчи. Това лъчение е резултат от порой термоядрени експлозии на повърхността на звездата. RXTE е зарегистрирал тези експлозии в големи подробности. Използвайки тези данни, международен екип от астрономи вече е в състояние да преодолее дългогодишните пререкания между теорията и наблюденията.
Тази графика е съставена въз основа данните от рентгеновия сателит RXTE на НАСА, която предоставя общ изглед на променливия характер на рентгеновите емисии излъчвани от двойната система T5X2 от 13 октомври до 19 ноември 2010 год. Забелязват се постоянни рентгенови емисии, които периодично подобно на "кардиограма" се смущават от настъпващи пикове или взривове. Credit: NASA/Goddard Space Flight Center



На 10 октомври, 2010год., рентгеновия сателит на ЕКА "INTEGRAL", зарегистрира рентгенов източник в кълбовидния звезден куп "Terzan 5" отдалечен на около 25 000 светлинни години в съзвездието "Стрелец". Обектът е наречен IGR J17480-2446, който се класифицира като "лека" рентгенова двойна система, при която неутронна звезда обикаля звезда подобна на нашето Слънце. Неутронната звезда постоянно засмуква поток от материя от нормалната звезда. Понеже това е втория ярък рентгенов източник, който може да се открие в клъстера, астрономите го кръщават със съкратения псевдоним "T5X2".

Три дни след откриването на източника "T5X2" от INTEGRAL, към него се насочва и RXTE, който открива редовни импулси в емисиите. Това показва, че обектът е пулсар - тип неутронна звезда, която излъчва електромагнитна енергия през равни интервали от време, дължащи се на мощното въртящо се магнитно поле, което генерира звездата. По - нататъшния анализ показва, че T5X2 е вече "улегнала" неутронна звезда - завърта се само 11 пъти в секунда. Поради орбиталното движение на пулсара настъпват малки, но редовни промени в честотата на пулса. От това следва, че пулсара и слънцето се въртят една около друга веднъж на всеки 21 часа.

Още същия ден, RXTE наблюдава първия изблик в иначе постоянния фон - интензивен скок на рентгеновите лъчи с продължителност около 3 минути. Това е причинено от термоядрена експлозия протичаща по повърхността на неутронната звезда. По нататък, RXTE каталогизира около 400 подобни събития между 13 октомври и 19 ноември 2010 год. Освен това, допълнителни изблици са наблюдавани от сателитите INTEGRAL и Shift, както и от рентгеновата космическа обсерватория "Чандра". Трябва да отбележим, че НАСА изведе от експлоатация RXTE на 5-ти януари 2012год., но всеки момент се очаква старта на неговия наследник NuStar.

Процеса, който протича в системата T5X2 се нарича "акреция". Това е натрупването на потоците материя от слънцето върху неутронната звезда. Тъй като неутронната звезда съдържа повече маса от Слънцето компресирана в тяло с големина само от 10 до 15 километра, гравитацията на повърхността и е изключително висока. Газовете "валят" върху повърхността с невероятна сила и в крайна сметка се запалва термоядрена реакция, която превръща водорода в хелий. Когато започва да "изгаря" слой на определена дълбочина, реакцията става верижна и ние наблюдаваме това като отделяне на интензивни рентгенови експлозии, открити от RXTE и други космически кораби.

Теоретичните модели, предназначени да обяснят тези процеси правят една прогноза, която никога не е била потвърдена от наблюдение. При най-високите темпове на акреция притока на гориво върху неутронната звезда може да поддържа непрекъсната и устойчива термоядрена реакция без епизодични взривове.

T5X2 се характеризира с ниски темпове на акреция и показва познати рентгенови модели на експлозиите - силен скок на емисиите, последван от дълго затишие през което време се оформя нов горивен слой. При високите акреационни темпове, при които по-големи обеми от газ падат върху неутронната звезда, модела се променя - експлозиите са по-малки но по-чести.

Но при най-високата акреция, моделите показват, че експлозиите изчезват а се появява непрекъснат приток от интензивни рентгенови емисии. Астрономите казват, че T5X2 се държи по начина, който предвижда теорията както за ниските така и за най-високите темпове на акреция. Наблюдава се постоянен фон от рентгенови емисии, който периодично се смущава от високо енергийни залпове. Това астрономите тълкуват като знак за незначителен но стабилен ядрен синтез, където реакциите се извършва равномерно в целия горивен слой, точно както предвижда теорията за високата акреция.

Въпросът сега е да се отговори защо тази система е толкова различна от другите, изучавани в предходните десетилетия. Астрономите подозират, че бавното въртене на T5X2 може би е ключа към проблема. По-бързото въртене ще внесе триене между повърхността на неутронна звезда и нейните горивни слоеве. Получената топлина от това триене може да бъде в състояние да промени темпа на ядреното изгаряне. Дали това е така, ще покаже бъдещото изучаване на подобни системи.

Източник: НАСА

---

• 2018
• 0
• Mar 25, 2012

---

Коментар