Исследователи по-новому взглянули на двойные звездные системы
AstroNews.ru - 04 Марта 2023 16:37:40
Ученые из Оксфордского университета внесли свой вклад в крупное международное исследование, в ходе которого был зафиксирован редкий и увлекательный космический феномен: двойные звездные системы. Исследование было опубликовано в журнале Nature.
Ученые уже давно интересуются рентгеновскими двойными звездными системами, в которых один из объектов является либо черной дырой, либо нейтронной звездой. Как черные дыры, так и нейтронные звезды имеют высокую плотность и огромное гравитационное притяжение. Эти объекты способны захватывать внешние слои обычных звезд, вращающихся вокруг них в двойных системах. Ученые рассматривали вращающийся диск материи (имитирующий водоворот) вокруг черной дыры и нейтронной звезды в разных системах.
Согласно теоретическим расчетам, эти вращающиеся диски должны проявлять динамическую нестабильность: примерно раз в час внутренние части диска быстро падают на черную дыру либо нейтронную звезду, после чего эти внутренние области вновь заполняются, и процесс повторяется. До сих пор этот экстремальный процесс непосредственно наблюдался только один раз, в двойной системе с черной дырой. Ученым удалось впервые изучить это явление в двойной системе с нейтронной звездой Swift J1858.6-0814. Это открытие демонстрирует, что такая нестабильность является общим свойством этих дисков (и не вызвана присутствием черной дыры).
Явление было зафиксировано путем объединения данных с пяти наземных и космических телескопов, охватывающих несколько длин волн.
«Наши наблюдения за данными о радиоволнах высветили важное свойство этих нестабильностей. Мы обнаружили, что когда водоворот опорожняется, часть газа выбрасывается в космос в виде так называемых "радиоструй": узких пучков газа, вылетающих со скоростью, близкой к скорости света», – сказал доктор Якоб ван ден Эйнден, один из исследователей.
Наблюдаемая переменная яркость этих струй объясняется тем, что частицы струйного материала запускаются с экстремальными скоростями всякий раз, когда диск начинает или заканчивает опорожняться (вызывая пики яркости). Когда диск стабилизируется, струи прекращаются и яркость уменьшается. Сделать этот вывод было возможно только путем сравнения изменчивости, наблюдаемой телескопами во всем электромагнитном спектре.
Доктор ван ден Эйнден добавил: «Это открытие – всего лишь второй пример подобной нестабильности. Оно также подчеркивает редкость такого поведения. Поэтому поиск большего количества примеров в различных типах двойных систем является первоочередной задачей. Из-за скоротечного характера этого процесса непредсказуемо, когда мы получим еще один шанс. К тому времени нам нужно будет быть готовыми повторить наши международные усилия по наблюдению. Я думаю, что международное сотрудничество и вовлечение многих начинающих карьеру исследователей является одним из самых захватывающих аспектов этой работы. Мы проанализировали действительно уникальный набор данных, собрать который было чрезвычайно сложно, потому что процесс улавливания газа является "временным": он непредсказуемо длится всего пару месяцев, прежде чем снова отключиться».