Obserwatorium należące do Europejskiej Agencji Kosmicznej było świadkiem niezwykłego wydarzenia: Wiatr gwiazdowy pochodzący z czerwonego olbrzyma poleciał w kierunku jego mniejszego, powoli obracającego się towarzysza będącego jądrem martwej gwiazdy i tchnął w niego życie przy akompaniamencie gwałtownej emisji promieniowania rentgenowskiego.

Ten pochodzący z nieznanego źródła położonego w kierunku centrum Drogi Mlecznej rozbłysk promieniowania rentgenowskiego po raz pierwszy zaobserwowano 13 sierpnia 2017 roku. Skutkiem tego niespodziewanego odkrycia były kilkutygodniowe intensywne obserwacje mające na celu znalezienie przyczyny rozbłysku. W wyniku poszukiwań wyłoniono najlepszego kandydata. Była nim powoli rotująca gwiazda neutronowa o bardzo silnym polu magnetycznym, która niedawno rozpoczęła proces pochłaniania materii pochodzącej od sąsiadującego z nią czerwonego olbrzyma.

Animacja przedstawiająca układ podwójny czerwonego olbrzyma z gwiazdą neutronową

Czerwone olbrzymy powstają, gdy gwiazdy, których masy mieszczą się między masą naszego Słońca, a osiem razy większą masą, zbliżają się do końca swojego życia. Ich zewnętrzne warstwy pęcznieją i rozszerzają się, a następnie zostają wyniesione przez wiatr z prędkością nawet kilkuset kilometrów na godzinę w daleką przestrzeń.

Gwiazdy o masach około 25 do 30 mas Słońca po wyczerpaniu całego swojego paliwa kończą życie potężną eksplozją, czyli supernową. Pozostawiają po sobie zazwyczaj niewielką, namagnesowaną gwiazdę neutronową. Są to jedne z najgęstszych znanych nam obiektów – kula o promieniu 10 kilometrów może posiadać masę większą od naszego Słońca.

Schemat przedstawiający ewolucję gwiazd

Układy podwójne gwiazd są często spotykane we wszechświecie, jednak te składające się z czerwonego olbrzyma oraz gwiazdy neutronowej są wyjątkowe. Nazywane są „symbiotycznymi rentgenowskimi układami podwójnymi”, a znane jest nam nie więcej niż dziesięć takich par.

Powstawanie takiego układu wciąż jest zagadką. Z obserwacji przeprowadzonych przez satelity XMM-Newton oraz NuSTAR wynika, że ta gwiazda neutronowa rotuje z okresem około dwóch godzin, podczas gdy większość takich obiektów wykonuje kilka obrotów na sekundę. Pomiary wykazały, że jej pole magnetyczne jest zaskakująco silne.

Naukowcy uważają, że pole magnetyczne słabnie z upływem czasu, dlatego powinna być to bardzo młoda gwiazda neutronowa. Z drugiej strony jednak, czerwony olbrzym jest końcowym stadium życia gwiazd, dlatego te dwa obiekty nie mogły wspólnie „dojrzewać”.

Istnieje zatem możliwość, że teoria o słabnącym polu magnetycznym jest błędna. Jest jednak jeszcze jedno wytłumaczenie. Zakłada ono, iż początkowo taki układ podwójny składał się z czerwonego olbrzyma oraz białego karła, który w wyniku pochłaniania materii swojego towarzysza zapadł się, tworząc gwiazdę neutronową. Po pewnym czasie wiatr wiejący z większej gwiazdy trafia na tę gwiazdę neutronową i powoduje u niej zmniejszenie tempa rotacji, czego wynikiem jest emisja promieniowania rentgenowskiego.

Source :

ESA

Autor

Laura Meissner
Laura Meissner