Uložiti dodatni napor da zamislimo slab, gigantski čep koji su procurili brzi protoni i elektroni izvađeni iz misterioznog mikrokvasara isplatili su se par astrofizičara koji su stekli novi uvid u unutarnje djelovanje zvijeri i također riješili dugogodišnji spor oko udaljenosti objekta.
Astrofizičari su koristili radijski teleskop Nacionalne zaklade za znanost vrlo veliki niz (VLA) kako bi zabilježili najsitnije detalje koji su još uvijek zabilježeni u plazma mlaznicama iz mikrokvasa SS 433, predmet koji je nekoć nazvan "enigmom stoljeća". Kao rezultat, promijenili su znanstveno razumijevanje mlazova i riješili polemiku o njegovoj udaljenosti "izvan svake razumne sumnje", rekli su.
SS 433 je neutronska zvijezda ili crna rupa okružena "normalnom" pratećom zvijezdom. Snažna gravitacija neutronske zvijezde ili crne rupe izvlači materijal iz zvjezdanog vjetra svog suputnika u akrecijski disk materijala koji čvrsto kruži gustim središnjim objektom prije nego što se na njega povuče. Ovaj disk tjera mlazove brzih protona i elektrona prema svojim polovima brzinom od oko četvrtine svjetlosti. Disk se u SS 433 koleba poput vrha djeteta, zbog čega njegovi mlazovi na svakih 162 dana pronalaze čepove na nebu.
Nova VLA studija pokazuje da brzina izbačenih čestica s vremenom varira, suprotno tradicionalnom modelu za SS 433.
„Otkrili smo da stvarna brzina varira između 24 posto do 28 posto svjetlosne brzine, za razliku od toga da ostanemo stalni“, rekla je Katherine Blundell, sa Sveučilišta u Oxfordu u Velikoj Britaniji. "Iznenađujuće, mlazovi koji idu u oba smjera mijenjaju brzinu istovremeno, proizvodeći identične brzine u oba smjera u bilo kojem trenutku", dodao je Blundell. Blundell je surađivao s Michaelom Bowlerom, također iz Oxforda. Otkrića znanstvenika prihvaćena su u Astrophysical Journal Letters.
Nova VLA slika prikazuje dva puna okretanja mlaznog vijka na obje strane jezgre. Analiza slike pokazala je da ako materijal dolazi iz jezgre stalnom brzinom, mlazni putevi ne bi točno odgovarali detaljima slike.
„Simulirajući izbacivanja različitom brzinom, uspjeli smo proizvesti točno podudaranje s promatranom strukturom“, objasnio je Blundell. Znanstvenici su najprije odgovarali jednom od mlazeva. "Tada smo bili zapanjeni kada smo vidjeli da različite brzine koje odgovaraju strukturi jednog mlaza također točno reproduciraju putanju drugog mlaza", rekao je Blundell. Odgovarajući brzine u dva mlaza reproducirale su promatranu strukturu čak i omogućavajući činjenicu da, budući da se jedan mlaz više udaljava od nas nego drugi, treba nam svjetlost duže da od njega stignemo, dodala je.
Astrofizičari nagađaju da promjene brzine izbacivanja mogu biti uzrokovane promjenom brzine kojom se materijal prenosi s prateće zvijezde na akrecijski disk.
Detaljna nova slika VLA omogućila je i astrofizičarima da utvrde da je SS 433 udaljen gotovo 18.000 svjetlosnih godina od Zemlje. Ranije procjene imale su objekt, u zviježđu Akvila, blizu 10 000 svjetlosnih godina. Točna udaljenost, rekli su znanstvenici, sada im omogućuje da bolje utvrde starost školjke krhotina koje je raznijela eksplozija supernove koja je stvorila gusti, kompaktni objekt u mikrokvazaru. Prepoznavanje udaljenosti također im omogućuje da izmjere stvarnu svjetlinu komponenata mikrokvasara, a to, kako su rekli, poboljšava njihovo razumijevanje fizičkih procesa koji rade u sustavu.
Probojna slika napravljena je korištenjem 10 sati promatranja vremena s VLA-om u konfiguraciji koja maksimizira sposobnost VLA-e da vidi sitne detalje. Predstavlja najdužu „vremensku izloženost“ SS 433 na radio valnim duljinama, i tako pokazuje najsitnije detalje. Ona ujedno predstavlja i najbolju takvu sliku koja se može učiniti s trenutnom tehnologijom. Kako se mlazovi u SS 433 kreću, njihova bi slika u duljem promatranju bila "razmazana". Da bi u mlazovima vidjeli još blijeđe detalje, astrofizičari moraju čekati veću osjetljivost proširenog VLA-a, koji će postati dostupan za nekoliko godina.
SS 433 bio je prvi primjer onoga što se danas naziva mikrokvaskarima, binarnim sustavima s ili neutronskom zvijezdom ili crnom rupom na kojima je okruživala druga zvijezda, i ispuštajući mlazove materijala velikom brzinom. Čudan zvjezdani sustav dobio je obilje medijskog izvještavanja u kasnim 1970-ima i početkom 1980-ih. Članak o Sky & Telescope iz 1981. godine bio je naslovljen, "SS 433 - Enigma stoljeća".
S obzirom na to da se smatra da mikrokvavari u našoj galaksiji Mliječni put proizvode svoje brze mlazove materijala procesima sličnim onima koji proizvode mlaznice iz jezgara galaksija, obližnji mikrokvaskari služe kao prikladan "laboratorij" za proučavanje fizike mlaza. Mikrokvavari su bliži i pokazuju promjene brže od svojih većih rođaka.
Katherine Blundell je sveučilišna znanstvena novakinja koju financira britansko Kraljevsko društvo.
Nacionalna opservatorija za radio astronomiju je objekt Nacionalne zaklade za znanost, a djeluje prema ugovoru suradnje udruženih sveučilišta, Inc.
Izvorni izvor: NRAO News Release
