Alin4kDoDo
Леди
Астрофизики изучили мощные ветры, которые исходят от нейтронной звезды, и сделали неожиданное открытие, которое может помочь в понимании природы сверхмассивных черных дыр.
Ученые использовали рентгеновский космический телескоп XRISM для изучения ветров нейтронной звезды. Такие звезды еще называют мертвыми, ведь они появляются после смерти обычных массивных звезд. Несмотря на свое прозвище эти звезды являются активными объектами. Астрофизики обнаружили неожиданные различия между мощными и энергичными ветрами, который исходят из аккреционного диска нейтронной звезды и ветрами, исходящими из аккреционных дисков, окружающих сверхмассивные черные дыры в центрах крупных галактик. Ученые говорят, что это открытие может стать переломным моментом в физике. Оно может пролить свет на физические процессы, связанные с притоком вещества из аккреционных дисков к поверхности как нейтронных звезд, так и сверхмассивных черных дыр, а также с оттоком ветров из этих дисков. Понимание этой динамики может пролить свет на то, как эти ветры влияют на космическое окружение сверхмассивных черных дыр
Сверхмассивные черные дыры окружены аккреционными дисками из газа и пыли, из которых материя попадает в черную дыру. Похожие диски также имеют нейтронные звезды. Астрофизики обнаружили неожиданные различия между аккреционными дисками сверхмассивных черных дыр и нейтронных звезд.
Ученые провели наблюдение за мощными ветрами, исходящими из аккреционного диска нейтронной звезды GX13+1, расположенной на расстоянии от 23 000 до 26 000 световых лет от Земли в нашей галактике Млечный Путь. По словам ученых, исследование дало революционные результаты.
Может показаться странным исследовать ветры сверхмассивных черных дыр, изучая ветер, исходящий от нейтронной звезды, но астрофизики пришли к выводу, что механизмы, лежащие в основе этих явлений, похожи.
Нейтронная звезда, окруженная сильными магнитными полями. Иллюстрация
Фото: ESO
Сюрприз от нейтронной звезды
Еще до начала наблюдений за GX13+1, эта нейтронная звезда преподнесла ученым сюрприз: ее яркость увеличилась настолько, что астрофизики предположили, что она достигла или даже превысила предел Эддингтона.Этот теоретический предел касается количества материи, которое может набрать для увеличения массы нейтронная звезда или черная дыра. Чем больше материи накапливается, тем больше выходит энергии, а значит, тем большее внешнее давление оказывается на падающее вещество. При достижении предела Эддингтона внешнее давление энергии настолько велико, что поступление вещества к объекту прекращается, а окружающее вещество выталкивается космическими ветрами.
Ученые наблюдали, как GX13+1 достигает предела Эддингтона, и при этом нейтронная звезда создала ветер, более плотный, чем когда-либо видели исследователи.
На этом сюрпризы не закончились. Ученые выяснили, что ветер двигался не с той скоростью, которая ожидалась. Космические ветры, образующиеся на пределе Эддингтона или около него, могут двигаться со скоростью до 200 миллионов км/ч.
Но ветер, дующий из GX13+1, двигался со скоростью 980 000 км/ч, что примерно в 800 раз выше скорости звука на Земле. Но недостаток скорости ветра компенсировался его плотностью. При этом в отличие от ветров, дующих из сверхмассивных черных дыр вблизи предела Эддингтона, которые представляют собой комковатую массу, ветер из GX13+1 двигался плавно.
На иллюстрации показаны ветры, дующие из диска, окружающего сверхмассивную черную дыру
Фото: NASA
Открытие может изменить представление о самых экстремальных объектах Вселенной
Ученые говорят, что ветры, которые примерно одинаковы с точки зрения предела Эддингтона, совершенно разные у нейтронных звезд и черных дыр. Пока что астрофизики считают, что эти различия могут быть результатом разницы температур аккреционных дисков вокруг нейтронных звезд, подобных GX13+1, и вокруг сверхмассивных черных дыр.Аккреционные диски вокруг сверхмассивных черных дыр больше и ярче, чем вокруг нейтронных звезд, а значит, их энергия рассеивается на большей площади. Это означает, что свет, выпускаемый более крупными аккреционными дисками, находится в ультрафиолетовой области электромагнитного спектра, в то время как электромагнитное излучение от дисков вокруг нейтронных звезд представляет собой рентгеновские лучи, обладающие большей энергией.
