На около 24 000 светлинни години от Земята в съзвездието Касиопея астрономите са открили неутронна звезда, съществуването на която не може да се обясни с никоя от настоящите теории. Факт е, че звездата изхвърля струи (много мощни плазмени потоци, движещи се с невероятна скорост), но в същото време има много силно магнитно поле. Според съвременните теории изхвърлянето на струи от неутронни звезди е възможно само ако силата на магнитното им поле е 1000 пъти по-малка от тази на откритата. Откритието на учените е описано от списанието Nature.
Когато жизненият цикъл на звездите с маса, няколко пъти по-голяма от масата на Слънцето, свършва, те избухват в свръхнови, оставяйки след себе си неутронни звезди. Тези звезди се отличават с изключителна степен на плътност и много мощна сила на гравитация, като същевременно имат много малък радиус - около 10-20 километра. Нейтронните звезди, като черни дупки, са способни да излъчват струи - мощни потоци от частици, ускорени почти до скоростта на светлината. Преди се смяташе, че неутронните звезди с много силно магнитно поле не могат да създават струи, но наблюдението на астрономите, водени от Ван ден Айнден от Амстердамския университет в рамките на проекта ICRAR, използвайки телескопа VLA, показва, че това мнение се оказва погрешно.
Обект на изследването на учените беше звездата Swift J0243.6 + 6124, открита през октомври 2017 г. от космическия телескоп Swift. Той е част от бинарна система, бавно се върти и дърпа материала на друга спътникова звезда, според изследователите, размерът на слънцето много по-голям от него. Освен това силата на магнитното му поле е 10 трилиона пъти по-висока от тази на нашата звезда.
Докато наблюдавали обекта с телескопа VLA, учените открили, че по време на пулсации от звездата се излъчват не само рентгенови лъчи, но и радиоизлъчване. Освен това яркостта на системата в радио диапазона започна да отслабва, когато беше достигната максималната рентгенова емисия, а след това тя намаля. Това поведение обикновено се наблюдава в системи със струя.
Съвременните теории предполагат, че поток от частици, ускорен до високи скорости, се задейства от магнитно поле във вътрешните части на акреционния диск. Въпреки това, при много силно магнитно поле на звездата, това поле ще потисне създаването на струя, предотвратявайки дисковата материя да достигне повърхността на звездата. Независимо от това, наблюденията на учените сочат, че вероятно има и други механизми за образуване на струи. Според едно от предположенията, образуването на плазмени потоци може да зависи от въртенето на неутронната звезда, а не от силата на магнитното поле в областта на акредиращия диск, както е характерно за други системи с неутронни звезди. Учените смятат, че бавно въртящите се неутронни звезди ще имат по-слаба струя. Поне, ако се съди по данните от наблюденията, подобна характеристика се наблюдава в системата Swift J0243.6 + 6124.
Според изследователите неутронната звезда Swift J0243.6 + 6124 може да представлява цял клас подобни обекти. Радиоемисиите им обаче са твърде слаби, за да бъдат открити от съвременните научни инструменти. Учените смятат, че актуализирането на същата VLA ще позволи да се намерят други подобни системи и да се разбере как струите се формират в неутронни звезди.
Николай Хижняк
Промоционално видео:
