Иллюстрация струи, формируемой при поглощении нейтронной звездой материала своего компаньона. Изображение: Danielle Futselaar and Nathalie Degenaar, Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam, CC BY-SA 3.0 IGO
Астрономы впервые измерили скорость релятивистских струй — потоков плазмы, выбрасываемых нейтронными звездами. Об этом пишет «Хайтек».
Сравнивая рентгеновские и радиосигналы от взрывов на поверхности мертвых звезд ученые впервые рассчитали, что плазма движется со скоростью, превышающей треть скорости света.
Нейтронные звезды — одна из возможных финальных стадий эволюции звезд. Они состоят в основном из нейтронов, расположенных в несколько раз ближе друг к другу, чем частицы в атомном ядре. Масса таких звезд сопоставима с солнечной, а средний радиус — всего 10–20 км.
Нейтронные звезды могут накапливать материю близлежащих звезд. Водород, захваченный гравитацией, уступающей только черным дырам, падает на такую звезду. По мере накопления материала он становится горячее и плотнее, что приводит к термоядерному взрыву, который длится от нескольких секунд до пары минут, но быстро распространяется, охватывая всю звезду. Это приводит к кратковременной, но интенсивной вспышке рентгеновского излучения.
В течение трех дней исследователи использовали австралийский радиотелескоп CSIRO и спутниковую обсерваторию Европейского космического агентства Integral для поиска таких взрывов. Хотя они происходят каждые пару часов, предсказать точный момент этих событий сложно. За время наблюдений ученым удалось зафиксировать десять струй, выброшенных нейтронными звездами.
Астрономы использовали яркий рентгеновский всплеск, чтобы точно определить время взрыва. Они также рассчитали, сколько времени потребовалось струям плазмы, чтобы выйти наружу и стать видимыми на двух разных длинах радиоволн. Анализ показал, что частицы двигались со скоростью около 114 тыс. км/с, что составляет 38% скорости света.
Исследователи планируют использовать новый метод, чтобы собрать данные о большем количестве джетов. Ученые хотят изучить, как скорость потока плазмы зависит от массы и скорости вращения нейтронной звезды. Это поможет лучше понять природу и физику релятивистских струй.
