NICERi teleskoobi laigud on kunagi eredamalt vaadelnud röntgenikiirguse purunemist


Rahvusvahelise kosmosejaama külge paigaldatud teleskoop tuvastas plahvatanud tähe jäänuste pinnale jäävast välgusärast rekordilise röntgenipurske.

20. augustil umbes kell 10:04 Kosmosejaamas asuv NASA Neutroni tähe Interior Composition Explorer (NICER) teleskoop EDT (0204 GMT 21. augustil) tuvastas röntgenikiirguse järsu ja äärmise tõusu. NICERi kõigi aegade eredaim röntgenikiirguse purunemine andis NASA avalduse kohaselt 20 sekundiga sama palju energiat kui meie päike.

Plahvatus tuli objektilt SAX J1808.4-3658 ehk J1808, pulsarilt (neutronitähe tüüp või tähe jäänused, mis minevikus plahvatasid supernoovana). Eriti ereda purunemise tekitas avalduse kohaselt selle pulsari pinnale termotuumalamp.

Seotud: See Newfoundi röntgenikiirgus pulsib oma partnerit rekordkiirusel

Termosituumalainete löök pulsaril nimega J1808 põhjustas kõige eredama röntgenikiirguse purunemise, mida NASA on tänaseks näinud teleskoobi Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) abil. Plahvatus toimus 20. augustil 2019 ja eraldas 20 sekundiga sama palju energiat kui meie Päike peaaegu 10 päeva jooksul.

Kunstniku illustratsioon termotuumalainete löögist pulsarsil nimega J1808, mille tulemuseks oli NASA Neutroni tähe Interior Composition Explorer (NICER) teleskoobi poolt tänaseni nähtud eredam röntgenikiirgus. Plahvatus toimus 20. augustil 2019 ja eraldas 20 sekundiga sama palju energiat kui meie päike peaaegu 10 päeva jooksul.

(Pildikrediit: NASA)

"See purunemine oli silmapaistev," ütles avalduses NASA Goddardi kosmoselennukeskuse astrofüüsik juhtivteadur Peter Bult Marylandis. "Me näeme kaheastmelist heleduse muutust, mis meie arvates on põhjustatud pulsaari pinnalt eraldi kihtide väljatõmbamisest ja muudest omadustest, mis aitavad meil nende võimsate sündmuste füüsikat dekodeerida."

See ülikerge, rekordi seadistamise sündmus klassifitseeritakse I tüüpi röntgenikiirguse purunemiseks, mis on kõige tavalisem tüüp; seda eristab heledus, mis sageli tõuseb kiiresti ja seejärel aeglaselt väheneb.

Selle NICERi vaatluse abil saavad teadlased parandada oma arusaamist sellistest ekstreemsetest pursetest ja saada rohkem teada, mis neid sellistel objektidel nagu J1808 pulsar põhjustab.

Termotuumapurske tekitamine

Pulsaarid pöörlevad sageli kiiresti ja kiirgavad röntgenikiirte nende pooluste levialadest. J1808, mis asub Amburi tähtkujus Maast umbes 11 000 valgusaasta kaugusel, keerutab iga sekund umbes 401 korda.

Selle pulsari pinna purse jälgib selles asuvat binaarsüsteemi, millesse kuulub pruun kääbus (objekt, mis on planeedi jaoks liiga suur ja tähe jaoks liiga väike). Sellest objektist voolab vesinikgaas J1808, moodustades selle ümber akretsioonketta. Mõne aja pärast muutub see gaas nii tihedaks, et osa sellest kaotab oma elektronid (või ioniseerub), mis teeb selle gaasi jaoks keerukamaks ja seetõttu kergeks selle ketta pulsaari ümber liikumise.

Sellesse aeglasesse liikumisse lõksu jäädes hakkab energia ehitama, soojenema, ioniseeruma ja tekitama veelgi rohkem seda "lõksus olevast energiast", mis muudab gaasi kettal liikumise veelgi raskemaks. Lõpuks tärkab ketas olev gaas spiraalselt sissepoole, kuni see lõpuks pulsarile langeb. Gaasis olev vesinik langeb pinnale, lisades sellise materjali "merre". Selle mere põhjas sunnivad äärmuslikud temperatuurid ja rõhud vesiniku tuumasid sulanduma ja moodustama heeliumituumasid – seda protsessi nimetatakse tuumasünteesiks.

"Heelium settib ja moodustab oma kihi. Kui heeliumi kiht on mõne meetri sügavune, võimaldavad tingimused heeliumi tuumadel sulanduda süsinikku. Siis puhkeb heelium plahvatuslikult ja laseb termotuuma tuletõrjeketi kogu pulsari pinnale," "Ütles avalduses Goddardi NICERi uurimise asetäitja asetäitja Zaven Arzoumanian.

NICERi andmed näitasid pärast purske algust, et purske heledus korraks mõneks sekundiks tasakaalus, seejärel suurenes uuesti, veelgi aeglasemalt. Selle lühikese seiskumise ja tempo muutuse põhjustas energia kogunemine, mis puhus pulsari vesiniku kihi kosmosesse. Objekti heeliumikiht puhuti pärast plahvatuse jätkuvat kasvu kosmosesse. Pärast heeliumikihi kosmosesse puhumist ületas see kiiresti vesiniku ja asus seejärel tagasi pulsarile.

Pärast seda looduslikku plahvatust sai pulsar taas heledamaks, kuid teadlased ei suuda seda lõplikku helendamist veel selgitada.

Teadlased uurisid neid tähelepanekuid ajakirjas Astrophysical Journal Letters 23. oktoobril avaldatud artiklis.

Jälgige Chelsea Gohdit Twitteris @chelsea_gohd. Jälgi meid Twitteris @Spacedotcom ja edasi Facebook.

Kõik kosmosepuhkuse kohta 2019

(Pildikrediit: kõik kosmosest)