Není to přesně dárce orgánů, ale hvězda ve směru k hyperobydlenému jádru Mléčné dráhy, která daruje část své hmoty spícímu sousedovi. Výsledek? Spící soused se probudil zpět k životu pomocí rentgenového záblesku, který zachytil TENTO vesmírná observatoř INTEGRAL (International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory).
„INTEGRAL zachytil jedinečný okamžik při zrodu vzácného binárního systému“ – Enrico Bozzo, Univerzita v Ženevě.
Sousedé byli pravděpodobně spárováni po miliardy let, což samo o sobě není pozoruhodné: hvězdy často žijí v binárních párech. Ale pár byl spatřen INTEGRÁLNÍ 13. srpna 2017 je velmi neobvyklé. Dárcovská hvězda je a červený obr a příjemcem je a neutronová hvězda . Astronomové zatím znají pouze 10 z těchto párů, nazývaných ‚symbiotické rentgenové dvojhvězdy‘.
Abychom pochopili, co se mezi těmito sousedy děje, musíme se na to podívat hvězdný vývoj .
Dárcovská hvězda je ve fázi rudého obra. To je, když hvězda ve stejném hmotnostním rozsahu jako naše hvězda dosáhne pozdější fáze svého života. Jak je její hmota vyčerpána, gravitace nemůže držet hvězdu pohromadě stejným způsobem, jako v rané fázi jejího života. Hvězda se rozšiřuje směrem ven o miliony kilometrů. Když to udělá, zbavuje se hvězdného materiálu ze svých vnějších vrstev v a solární bouře který jede několik stovek km/s.
Červený obr a neutronová hvězda možná prošli různými evolučními cestami, ale blízkost z nich udělala partnery. Obrázek: ESA
Jeho soused je v jiném stavu. Je to hvězda, která měla počáteční hmotnost asi 25 až 30krát větší než Slunce. Když se takto velká hvězda blíží ke konci svého života, čeká ji jiný osud. Takto velké hvězdy žijí rychle a rychle spálí své palivo. Poté explodují jako supernovy, v tomto případě za sebou zanechají mrtvolu. V binárním systému zachyceném INTEGRALem je mrtvola rotující neutronová hvězda s magnetickým polem.
Neutronové hvězdy jsou husté. Ve skutečnosti jsou to některé z nejhustších hvězdných objektů, o kterých známe, že shlukují hmotu jako jeden a půl našich Sluncí do objektu, který má průměr jen asi 10 km.
Když se hvězdný vítr rudého obra setkal s neutronovou hvězdou, neutronová hvězda zpomalila rychlost rotace a propukla v život, přičemž vyzařovala rentgenové záření s vysokou energií.
„INTEGRAL zachytil jedinečný okamžik při zrodu vzácného binárního systému,“ říká Enrico Bozzo z univerzity v Ženevě a hlavní autor knihy papír, který popisuje objev . 'Rudý obr uvolnil dostatečně hustý pomalý vítr, aby nakrmil svého společníka neutronovou hvězdu, což poprvé vyvolalo vysokoenergetické emise z mrtvého hvězdného jádra.'
Poté, co INTEGRAL zahlédl rentgenový záblesk z dvojhvězdy, rychle následovala další pozorování. ESA XMM Newton a NASA NuSTAR a Rychlý začaly fungovat vesmírné dalekohledy spolu s pozemskými dalekohledy. Tato pozorování potvrdila to, co ukázala počáteční pozorování: jedná se o velmi zvláštní pár hvězd.
'...věříme, že jsme poprvé viděli zapnutí rentgenového záření.' – Erik Kuulkers, vědecký pracovník projektu ESA INTEGRAL.
Neutronová hvězda se otáčí velmi pomalu, otáčení trvá asi 2 hodiny, což je pozoruhodné, protože jiné neutronové hvězdy se mohou otáčet mnohokrát za sekundu. Magnetické pole neutronové hvězdy bylo také mnohem silnější, než se očekávalo. Předpokládá se však, že magnetické pole kolem neutronové hvězdy časem slábne, takže jde o relativně mladou neutronovou hvězdu. A červený obr je starý, takže toto je velmi zvláštní párování starého červeného obra s mladou neutronovou hvězdou.
Jedním z možných vysvětlení je, že neutronová hvězda nevznikla ze supernovy, ale z bílého trpaslíka. V tomto scénáři by se bílý trpaslík po velmi dlouhé době krmení materiálem z červeného obra zhroutil na neutronovou hvězdu. To by vysvětlovalo rozdíl ve stáří dvou hvězd v systému.
Umělecká ilustrace vesmírné observatoře ESA INTEGRAL. INTEGRAL byl vypuštěn v roce 2002, aby studoval některé z energeticky nejsilnějších jevů ve vesmíru. Obrázek: ESA.
'Tyto předměty jsou záhadné,' říká Enrico. 'Mohlo by se stát, že magnetické pole neutronové hvězdy se nakonec v podstatě s časem nerozpadá, nebo že neutronová hvězda skutečně vznikla později v historii binárního systému.' To by znamenalo, že se z bílého trpaslíka zhroutila na neutronovou hvězdu v důsledku dlouhodobého vyživování rudého obra, spíše než aby se stala neutronovou hvězdou v důsledku tradičnějšího výbuchu supernovy krátkotrvající hmotné hvězdy. “
Další otázkou je, jak dlouho bude tento proces trvat? Je to krátkodobé, nebo začátek dlouhodobého vztahu?
„Za posledních 15 let našich pozorování s INTEGRAL jsme tento objekt ještě neviděli, takže věříme, že jsme poprvé viděli, jak se rentgenové paprsky zapnou,“ říká Erik Kuulkers, vědec projektu INTEGRAL z ESA. 'Budeme nadále sledovat, jak se chová, pro případ, že by šlo jen o dlouhé 'říhnutí' větrů, ale zatím jsme nezaznamenali žádné významné změny.'
Vesmírná observatoř INTEGRAL byla spuštěna v roce 2002, aby studovala některé z energeticky nejsilnějších jevů ve vesmíru. Zaměřuje se na věci jako černé díry, neutronové hvězdy, aktivní galaktická jádra a supernovy. INTEGRAL je mise Evropské kosmické agentury ve spolupráci se Spojenými státy a Ruskem. Předpokládané datum ukončení je prosinec 2018.