Kreditna slika: NASA
Znanstvenici iz Kanadskog instituta za teorijsku astrofiziku (CITA) i NASA zabilježili su neviđene detalje vrtlog protoka plinova koji lebdi na samo nekoliko kilometara od površine neutronske zvijezde, što je sama sfera široka svega desetak milja.
Ogromna i rijetka eksplozija na površini ove neutronske zvijezde - koja je u tri sata istrošila više energije nego što to čini Sunce u 100 godina - osvijetlila je područje i omogućila znanstvenicima da špijuniraju detalje regije nikada ranije otkrivene. Mogli su vidjeti detalje sitne poput prstena plina koji se vrtio i strujao na neutronsku zvijezdu dok se ovaj prsten stezao od eksplozije, a zatim polako vratio svoj izvorni oblik nakon otprilike 1000 sekundi.
Sve se to događalo na 25.000 svjetlosnih godina od Zemlje, snimljeno sekundu u sekundi na filmski način postupkom nazvanim spektroskopija s NASA-inim Rossijevim preglednikom vremenskih žarki Rossi.
Doktor David Ballantyne iz CITA sa Sveučilišta u Torontu i dr. Tod Strohmayer iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard u Greenbeltu, Md., Predstavili su ovaj rezultat u nadolazećem broju časopisa Astrofizički časopis. Promatranje pruža novi uvid u tok diskrecionog diska neutronske zvijezde (i možda crne rupe), obično prekasno za rješavanje s čak i najmoćnijim teleskopima.
"Ovo je prvi put da smo mogli gledati unutarnje dijelove ekskrecijskog diska, u ovom slučaju doslovno nekoliko kilometara od površine neutronske zvijezde, u stvarnom vremenu mijenjati strukturu", rekao je Ballantyne. "Poznato je da diskovi za akreditaciju lete oko mnogih objekata u Svemiru, od novonastalih zvijezda do divovskih crnih rupa u dalekim kvazarima. Pojedinosti o tome kako takav disk teče do sada su se mogli zaključiti. "
Neutronska zvijezda su gusti, jezgrani ostaci eksplodirane zvijezde najmanje osam puta masivniji od Sunca. Neutronska zvijezda sadrži masu vrijednu sunčevu u pakiranju u sferi ne većoj od Toronta. Akrecijski disk odnosi se na tok vrućeg plina (plazme) koji se vrti oko neutronskih zvijezda i crnih rupa, privučen snažnom gravitacijom regije. Ovim se plinom često dovodi susjedna zvijezda.
Kako se materija ruši na neutronskoj zvijezdi, ona stvara 10 do 100 metara sloja materijala koji se uglavnom sastoji od helija. Fuzija helija u ugljik i druge teže elemente oslobađa ogromnu energiju i stvara snažan prasak rendgenske svjetlosti, daleko energičniji od vidljive svjetlosti. (Nuklearna fuzija je isti postupak koji pokreće Sunce.) Takvi rafali mogu se dogoditi nekoliko puta dnevno na neutronskoj zvijezdi i trajati oko 10 sekundi.
Ono što su Ballantyne i Strohmayer primijetili na ovoj neutronskoj zvijezdi, nazvanoj 4U 1820-30, bilo je "superprostor". To su puno rjeđe od običnih, eksplozija s pogonom na helij i oslobađaju tisuću puta više energije. Znanstvenici kažu da su ovi superzapadi uzrokovani nakupljanjem nuklearnog pepela u obliku ugljika iz fuzije helija. Postojeće razmišljanje sugerira da je potrebno nekoliko godina da se ugljični pepeo nagomila do te mjere da se počne topiti.
Super-prasak je bio tako svijetao i dugačak da je djelovao poput reflektora koji je zračio od površine neutronske zvijezde i prema unutrašnjosti akrektorskog diska. Rendgenska svjetlost iz puknuća osvijetlila je atome željeza u akrektorskom disku, proces nazvan fluorescencija. Rossi Explorer snimio je karakterističan potpis fluorescencije željeza - to je njegov spektar. To je pak pružalo informacije o temperaturi, brzini i brzini željeza i položaju oko neutronske zvijezde.
"Rossi Explorer može dobiti dobro mjerenje spektra fluorescencije željezovih atoma svakih nekoliko sekundi", rekao je Strohmayer. "Zbrajajući sve ove podatke, dobivamo sliku kako se ovaj akumulacijski disk deformira termonuklearnim eksplozijom. To je najbolji izgled kojem se možemo nadati, jer bi rezolucija bila potrebna da se ta akcija stvarno vidi kao slika, umjesto spektra, bila bi milijardu puta veća od onoga što nudi Hubble svemirski teleskop. "
Znanstvenici su rekli kako raspadajuće neutronske zvijezde služe kao laboratorij za proučavanje akrecionih diskova, koji se vide (ali manje detaljno) kroz svemir oko obližnjih zvjezdanih crnih rupa i vrlo udaljenih kvazarskih galaksija. Zvjezdane crne rupe s akrektorskim diskovima ne proizvode rendgenske snimke.
Rossi Explorer pokrenut je u prosincu 1995. radi promatranja brzo mijenjajućih se, energičnih i brzo vrtljivih objekata, poput supermasivne crne rupe, aktivnih galaktičkih jezgara, neutronskih zvijezda i milisekundi pulsara.
Izvorni izvor: NASA News Release
