Астрономы обнаружили нейтронную звезду, струя которой впервые меняет направление. Струя, похожая на садовый разбрызгиватель, исходит от феноменального объекта Circinus X-1, одного из самых ярких и хорошо изученных объектов в рентгеновском небе. Однако оказывается, что об этом объекте можно узнать гораздо больше.
Circinus X-1 — это двойная система. Она состоит из нейтронной звезды, чрезвычайно плотных остатков звезды, превращающейся в сверхновую, вокруг которой вращается звезда-компаньон, у которой она крадет материал. Часть этого материала выталкивается из системы в виде мощных струй. Эти струи обычно наблюдаются вокруг черных дыр, но Circinus X-1 была первой нейтронной звездой, у которой были обнаружены струи, еще в 2007 году. Любопытно, что теперь было замечено, что струя не идет прямолинейно.
Circinus X-1 — хорошо изученный источник в нашей области, но он по-прежнему остается загадкой даже после 50 лет наблюдений за ним.
Взаимодействие между вращающейся звездой и диском материала создает прецессию. Так же, как замедляется волчок, меняется направление вращения нейтронной звезды и точка ее струи. Это движение делает струю похожей на садовый разбрызгиватель или даже на гимнастическую ленту.
«Исследование действительно захватывающее, потому что Circinus X-1 — это хорошо изученный источник в нашей области, но он по-прежнему остается загадкой даже после 50 лет наблюдений за ним», — сказал автор исследования Фрейзер Коуи из Оксфордского университета. «Теперь нам удалось, с помощью наших новых наблюдений, пролить немного больше света на то, почему он такой загадочный, и увидеть еще больше особенностей. Мы начинаем связывать различные загадочные вещи в более целостную картину».
Наблюдения проводились телескопом MeerKAT в Южной Африке. Недавние обновления, которые повышают чувствительность и разрешение радионаблюдений, позволили исследователям увидеть детали струи Circinus X-1, благодаря чему и была обнаружена S-образная структура.
Аккреция материала на нейтронную звезду — чрезвычайно энергичный процесс. Нейтронные звезды настолько плотные, что чайная ложка материала весит столько же, сколько гора Эверест. Когда материал падает на эти чрезвычайно плотные объекты, он может высвободить энергию миллиона Солнц за одну секунду. Часть этой энергии оттолкнет часть падающего материала в струю.
Джет движется со скоростью, сравнимой со скоростью света. Он врезался в материал, окружающий эту двойную систему, создав терминальные ударные волны. Он движется так быстро, что взаимодействие с межзвездной средой создает ударные волны.
Эти конечные ударные волны движутся со скоростью 10 процентов от скорости света. Так что это должно быть вызвано струями. Ветры, даже от нейтронных звезд, не такие энергичные. Это первый случай, когда конечные ударные волны наблюдаются вокруг рентгеновской двойной звезды.
«Мы по-прежнему проводим наблюдения с MeerKAT каждую неделю. С этим мы можем сделать две вещи. Мы можем сложить все изображения вместе и искать еще более слабые новые структуры. Или мы можем начать смотреть, как источник меняется со временем», — рассказал Коуи о текущей работе. Circinus X-1 будет отслеживаться на нескольких длинах волн, что позволит получить более полную картину системы.
