Η εντύπωση του καλλιτέχνη για ένα «υπεράντιο γρήγορο ακτίνων Χ παροδικό». Πιστωτική εικόνα: ESA Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Το Integral παρατηρητήριο ακτίνων γάμμα της ESA ανακάλυψε μια νέα, πολυπληθείσα κατηγορία γρήγορων «παροδικών» δυαδικών αστεριών ακτίνων Χ, που δεν ανιχνεύθηκε σε προηγούμενες παρατηρήσεις.
Με αυτήν την ανακάλυψη, το Integral επιβεβαιώνει πόσο συμβάλλει στην αποκάλυψη ενός ολόκληρου κρυμμένου Σύμπαντος.
Η νέα κατηγορία συστημάτων διπλού αστεριού χαρακτηρίζεται από ένα πολύ συμπαγές αντικείμενο που παράγει εξαιρετικά ενεργητικές, επαναλαμβανόμενες και ταχέως αναπτυσσόμενες εκρήξεις ακτίνων Χ, και έναν πολύ φωτεινό «υπεραγωνιστικό» σύντροφο.
Το συμπαγές αντικείμενο μπορεί να είναι ένα σώμα συγκέντρωσης όπως μια μαύρη τρύπα, ένα αστέρι νετρονίων ή ένα πάλσαρ. Οι επιστήμονες χαρακτήρισαν μια τέτοια κατηγορία αντικειμένων «υπερ-γιγαντιαίες μεταβατικές ακτίνες Χ». Τα «μεταβατικά» είναι συστήματα που εμφανίζουν περιόδους αυξημένης εκπομπής ακτίνων Χ.
Πριν από την κυκλοφορία του Integral, είχαν εντοπιστεί μόνο δώδεκα δυαδικά αστέρια ακτίνων Χ που περιέχουν υπεργέρματα. Στην πραγματικότητα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι τέτοια συστήματα ακτίνων Χ μεγάλης μάζας ήταν πολύ σπάνια, υποθέτοντας ότι μόνο μερικά από αυτά θα υπήρχαν ταυτόχρονα, καθώς τα αστέρια σε υπερκείμενη φάση έχουν πολύ μικρή διάρκεια ζωής.
Ωστόσο, τα δεδομένα της Integral σε συνδυασμό με άλλες δορυφορικές παρατηρήσεις ακτίνων Χ δείχνουν ότι τα παροδικά υπερδύναμα δυαδικά συστήματα ακτίνων Χ είναι πιθανώς πολύ πιο άφθονα στον Γαλαξία μας από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως.
Συγκεκριμένα, η Integral δείχνει ότι τέτοιες «υπερ-γιγάντιες μεταβατικές ακτίνες Χ», που χαρακτηρίζονται από γρήγορες εκρήξεις και υπεράντιους συντρόφους, σχηματίζουν μια ευρεία κατηγορία που κρύβεται σε ολόκληρο τον Γαλαξία.
Λόγω της παροδικής φύσης, στις περισσότερες περιπτώσεις αυτά τα συστήματα δεν εντοπίστηκαν από άλλα παρατηρητήρια επειδή δεν διέθεταν τον συνδυασμό ευαισθησίας, συνεχούς κάλυψης και ευρείας οπτικής γωνίας του Integral.
Εμφανίζουν μικρές εκρήξεις με πολύ γρήγορους χρόνους αύξησης - φτάνοντας στην κορυφή της φλόγας σε λίγες μόνο δεκάδες λεπτά - και συνήθως διαρκούν μόνο λίγες ώρες. Αυτό κάνει τη βασική διαφορά με τα περισσότερα άλλα παρατηρούμενα παροδικά δυαδικά συστήματα ακτίνων Χ, τα οποία εμφανίζουν μεγαλύτερες εκρήξεις, που διαρκούν συνήθως μερικές εβδομάδες έως και μήνες.
Στην τελευταία περίπτωση, η μεγάλη διάρκεια της έκρηξης είναι συνεπής με μια «παχύρρευστη» ανταλλαγή μάζας μεταξύ του αστεριού και ενός συμπαγούς συμπαγούς αντικειμένου.
Στα «υπερ-γιγαντιαία μεταβατικά ακτινογραφίας», που σχετίζονται με πολύ φωτεινά υπερκείμενα αστέρια, η μικρή διάρκεια της έκρηξης φαίνεται να δείχνει έναν διαφορετικό και περίεργο μηχανισμό ανταλλαγής μάζας μεταξύ των δύο σωμάτων.
Αυτό μπορεί να έχει να κάνει με τον τρόπο με τον οποίο οι ισχυροί άνεμοι ακτινοβολίας, τυπικοί με εξαιρετικά ογκώδη αστέρια, τροφοδοτούν το συμπαγές αντικείμενο με αστρικό υλικό.
Οι επιστήμονες σκέφτονται τώρα τους λόγους για τόσο σύντομες εκρήξεις. Θα μπορούσε να οφείλεται στο υπεράντιο υλικό εξαγωγής δότη με έναν μη συνεχή τρόπο. Για παράδειγμα, ένας αδέξιος και εγγενώς μεταβλητός χαρακτήρας ενός υπερκείμενου ανέμου ακτινοβολίας μπορεί να προκαλέσει ξαφνικά επεισόδια αυξημένου ρυθμού αύξησης, οδηγώντας στις γρήγορες εκρήξεις ακτίνων Χ.
Εναλλακτικά, η ροή του υλικού που μεταφέρεται από τον άνεμο μπορεί να γίνει, για λόγους που δεν είναι πολύ καλά κατανοητοί, πολύ ταραχώδης και ακανόνιστη όταν πέφτει στο τεράστιο βαρυτικό δυναμικό του συμπαγούς αντικειμένου.
"Σε κάθε περίπτωση, είμαστε πολύ σίγουροι ότι οι γρήγορες εκρήξεις σχετίζονται με τη λειτουργία μαζικής μεταφοράς από το υπεράντιο αστέρι στο συμπαγές αντικείμενο", λέει ο Ignacio Negueruela, επικεφαλής συγγραφέας των αποτελεσμάτων, από το Πανεπιστήμιο του Αλικάντε της Ισπανίας.
«Πιστεύουμε ότι οι μικρές εκρήξεις δεν μπορούν να σχετίζονται με τη φύση του συμπαγούς συντρόφου, καθώς παρατηρήσαμε γρήγορες εκρήξεις σε περιπτώσεις όπου τα συμπαγή αντικείμενα ήταν πολύ διαφορετικά - μαύρες τρύπες, αργές παλμικές ακτίνες Χ ή γρήγορες πάλσαρ ακτίνων Χ».
Η μελέτη πηγών, όπως «υπερ-γιγάντων γρήγορων μεταβατικών ακτίνων Χ» και η κατανόηση των λόγων για τη συμπεριφορά τους, είναι πολύ σημαντική για να αυξήσουμε τις γνώσεις μας σχετικά με τις διαδικασίες αύξησης συμπαγών αστρικών αντικειμένων. Επιπλέον, παρέχει πολύτιμες πληροφορίες για τις διαδρομές εξέλιξης που οδηγούν στο σχηματισμό δυαδικών συστημάτων ακτίνων Χ υψηλής μάζας.
Αρχική πηγή: Πύλη ESA
