Nowy radioteleskop w Południowej Afryce zaobserwował ogromne rozbłyski w układzie podwójnym

Circinus X-1
Artystyczna wizja Circinus X-1 przedstawiająca podwójny układ gwiazd. Biała kulka reprezentuje gwiazdę neutronową, której średnica wynosi zaledwie ok. 20 km. Czerwona kula to zwykła gwiazda. Kiedy obie gwiazdy zbliżą się do siebie, gwiazda neutronowa wyrywa materię ze swojego towarzysza, a ta spadając na gwiazdę neutronową tworzy dysk akrecyjny (niebieski dysk). Następnie dochodzi do wyrzucenie dżetów (pomarańczowe strugi), w których materia porusza się z prędkością bliską prędkości światła i wówczas może dojść do emisji promieniowania w zakresie radiowym.
Źródło: phys.org
Międzynarodowa grupa astronomów donosi o swoim pierwszym naukowym wyniku uzyskanym na podstawie obserwacji pochodzących z sieci teleskopów Karoo Array Telescope (KAT-7) zlokalizowanej w Południowej Afryce. Obserwatorium to jest jednym z projektów poprzedzających słynne Square Kilometre Array (SKA), którego budżet wynosi 3 miliardy dolarów.

Grupa badaczy, przy pomocy siedmiu teleskopów stanowiących KAT-7 oraz 26-cio metrowego teleskopu z Hartebeesthoek Radio Astronomy Observatory (HartRAO), zaobserwowała układ podwójny z gwiazdą neutronową, znany jako Circinus X-1, z którego wnętrza wyrzucane są dżety. Dżety to silnie skolimowana struga materii wyrzucana do otoczenia, która rozciąga się na duże odległości. Jej szczegóły można bardzo dobrze zbadać w zakresie promieniowania radiowego.

Circinus X-1 to układ podwójny rentegnowski, którego jednym ze składników jest bardzo gęsta i zwarta gwiazda neutronowa, będąca pozostałością po wybuchu gwiazdy. Jej średnica to zaledwie 20 km. Obie gwiazdy okrążają się co 16,5 dnia po eliptycznej orbicie. Kiedy gwiazdy zbliżą się do siebie grawitacja gwiazdy neutronowej powoduje wyrwanie materii z towarzysza, a następnie z układu wyrzucany jest bardzo energetyczny dżet.

Podczas ostatnich obserwacji tego układu, trwających od 13 grudnia 2011 r. do 16 stycznia 2012 r., doszło dwukrotnie do bardzo silnych rozbłysków. KAT-7 mógł je zarejestrować oraz śledzić ich dalszą ewolucję. To pierwsze obserwacje tego układu i jego rozbłysków z tak dobrą dokładnością.

Jednym z możliwych wytłumaczeń tego zjawiska jest to, że gwiazda neutronowa wyrywa materię ze swojego towarzysza i następnie ponownie ją wyrzuca”, tłumaczy Richard Armstrong z University of Cape Town, główny badacz w ramach niniejszego projektu. “Rozbłyski radiowe pojawiają się wtedy, kiedy wyrzucona materia z Circinus X-1 uderza w otoczenie".

Circinus X-1 stale odkrywa przed nami swoje tajemnice i dlatego wielu uważa go za jedno z lepszych laboratoriów do badań relatywistycznych dżetów. Stanowi pewną alternatywę do zwykle badanych, analogicznych zjawisk związanych z czarnymi dziurami. Obserwacje wykonane przez KAT-7 są niezbędne do zrozumienia procesów akrecji materii na zwarte obiekty, takie jak gwiazdy neutronowe i czarne dziury. W przypadku tych ostatnich ciekawe jest to, że mogą one osiągać masy od rzędu pojedynczych mas Słońca, aż do kilku milionów i więcej.KAT-7 jest pierwszą siecią radioteleskopów składających się z anten o różnej strukturze. Jest to projekt testowy dla sieci MeerKAT, nieco większej sieci radiowej, która sama w sobie jest prekursorem części SKA.

Projekt MeerKAT ma na celu badanie zjawisk fizycznych zachodzących w ekstremalnych warunkach, gdzie gęstość, temperatura, ciśnienie, prędkość, grawitacja oraz pole magnetyczne są dużo większe niż to co możemy osiągnąć w laboratorium na Ziemi. Obserwatorium to pozwoli spojrzeć na obszary fizyki do tej pory niezbadane. W trakcie wielu tych zjawisk dochodzi do emisji promieniowania radiowego i dzięki temu mamy możliwość zarejestrowania ich ewolucji. Możemy rejestrować rozbłyski, relatywistyczną akrecję oraz zrozumieć wpływ tych zjawisk na materię znajdującą się w ich otoczeniu.

Wyniki badań zostały opisane w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS): "A return to strong radio flaring by Circinus X-1 observed with the Karoo Array Telescope test array KAT-7 (Armstrong et al, 2013)"

Hubert Siejkowski | Źródło: phys.org

Liczba odsłon: 2028