Astronomi su otkrili rijedak obrazac na snimkama rendgenskih zraka koje dolaze iz sustava neutronskih zvijezda udaljenog više od 16.300 svjetlosnih godina.
Taj zvjezdani sustav, MAXI J1621−501, prvi se put pojavio 9. listopada 2017. u podacima iz istraživanja duboke galaktičke ravnine Swift / XRT kao neobična točka u prostoru koja nepredvidivo treperi s X-zrakama. To je bio znak, napisali su istraživači u novom radu, o binarnom sustavu koji sadrži i normalnu zvijezdu ili neutronsku zvijezdu ili crnu rupu. I neutronske zvijezde i crne rupe mogu stvoriti nepredvidive uzorke rendgenskih zraka jer apsorbiraju materiju iz svojih suputničkih zvijezda, ali na vrlo različite načine.
Kao što je Live Science ranije objavio, u crnim rupama X-zrake potječu od materije koja ubrzava do ekstremnih brzina i stvara ogromno trenje dok dobro pada prema gravitaciji. U neutronskim zvijezdama - natprosječnim leševima divovskih zvijezda koje su eksplodirale, ali se nisu srušile u jedinstvenosti - X-zrake potječu od termonuklearnih eksplozija na njihovim vanjskim kore. Nešto prouzrokuje stapanje atoma na najudaljenijim dijelovima tih čudnih zvijezda, oslobađajući ogromne energije koje se obično nalaze samo duboko u zvijezdama (kao i u jezgrama moćnih vodikovih bombi). Dio te energije bježi kao svjetlost rendgenskih zraka.
Budući da se materija iz normalne zvijezde usijeca u superpertinsku, super-tešku neutronsku zvijezdu, ove termonuklearne eksplozije stvaraju gljive oblake dovoljno svijetle da se mogu vidjeti s rendgenskim teleskopima. Autori ovog novog rada, objavljenog na mreži 13. kolovoza u časopisu za tisak arXiv, pokazuju da rendgenski ispadi iz MAXI J1621-501 dolaze od termonuklearnih eksplozija na površini duonove neutronske zvijezde - i da je svjetlost iz njih termonuklearne eksplozije slijede obrazac koji se ponavlja otprilike svakih 78 dana.
Izvor tog obrasca nije sasvim jasan. Znanstvenici su pronašli samo oko 30 drugih svjetala u prostoru koji trepere na ovaj način, napisali su istraživači. Oni se pozivaju na ove obrasce kao "razdoblja superorbitala". To je zato što uzorak prati ciklus koji traje mnogo duže od orbite binarnih zvijezda jedna oko druge, što u slučaju MAXI J1621−501 traje samo 3 do 20 sati.
Najbolje objašnjenje za ovo razdoblje od 78 dana, napisali su autori, dolazi iz rada objavljenog u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 1999. Neutronske zvijezde u binarnim sustavima poput ovog, napisali su autori, okruženi su vrtložnim oblacima materijala koji se usisava s obične zvijezde i prema neutronskoj zvijezdi, stvarajući okretnu, plinovitu suknju koja se naziva prigušni disk.
Jednostavan model tih oblačnih diskova sugerira da su uvijek usklađeni u jednom smjeru - izgledali bi poput prstenova koji kruže Saturnom ako biste pratili planetu okolo u svemiru, zureći u rubove prstenova. U tom modelu nikada ne biste vidjeli promjene u rendgenskom svjetlu, jer biste uvijek buljili u isto mjesto na akreditacijskom disku između vas i neutronske zvijezde. Jedina promjena svjetla dolazila bi od promjena u samim termonuklearnim eksplozijama.
Ali stvarnost je složenija. Autori se vjerojatno događaju da se vrtoglavi disk oko neutronske zvijezde u ovom binarnom sustavu koleba iz Zemljine perspektive, poput vrha koji će se prevrnuti. Ponekad kolebanje stavi više diska između neutronske zvijezde i Zemlje, ponekad manje. Ne možemo vidjeti sam disk. Ali ako se ta titraja dogodi i uzrokuje da disk prelazi između nas i zvijezde svakih 78 dana, to bi stvorilo obrazac koji su astronomi primijetili.
Astronomi su promatrali MAXI J1621-501 15 mjeseci nakon otkrića 2017. godine, napisali su istraživači i vidjeli kako se uzorak ponavlja šest puta. Nije se savršeno ponovilo, a bilo je i drugih, manjih padova u rendgenskom svjetlu. No, disk koji se pomiče ostaje daleko i najbolje moguće objašnjenje ovog čudnog uzorka rendgenskih zraka u svemiru.
