Нейтронные звезды могут соперничать с черными дырами в деле выброса материала

Материал стекает со звезды-компаньона на нейтронную звезду. Он образует аккреционный диск вокруг неё и впоследствии появляется сверхбыстрая струя выброшенного материала, которая светится в рентгеновском диапазоне
(иллюстрация Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF).

Астрономы, работающие с данными "Очень Большой Антенной Решётки" (VLA) обнаружили, что некоторые нейтронные звёзды могут соперничать с чёрными дырами в их способности ускорять мощные струи материала почти до скорости света.

"Это удивительное открытие, которое свидетельствует: в некоторых системах, включающих нейтронную звезду и звезду-компаньона, могут происходить явления, о которых ранее мы даже не подозревали", – говорит Адам Деллер (Adam Deller) из Института радиоастрономии ASTRON в Нидерландах.

Чёрные дыры — наиболее плотная форма материи, известная во Вселенной, а нейтронные звёзды занимают второе место по плотности. В двойных системах, где эти экстраординарные объекты вращаются в паре с обычной звездой-компаньоном, газ может стекать со спутника на компактный объект, производя яркое сияние. Излучение испускается, когда некоторая часть материала выбрасывается в виде мощной струи со скоростью, близкой к скорости света.

Ранее чёрные дыры считались единственными объектами, формирующими такие мощные струи. Даже при небольшом количестве материала радиоизлучение от чёрной дыры бывает относительно ярким. А вот нейтронные звёзды, казалось, выдают слабые струи, за которыми почти невозможно наблюдать.

Однако в последнее время наблюдения за излучением нейтронной звезды PSRJ1023 + 0038 в радио- и рентгеновском диапазонах позволили полностью пересмотреть это представление.

Объект PSRJ1023 + 0038 был обнаружен астрономом проекта ASTRON Энн Арчибальд (Anne Archibald) в 2009 году. Учёные установили, что она не всегда находится в состоянии активной аккреции. Во время наблюдений в 2013 и 2014 годах, звезда выделяла лишь небольшую струйку материала, сияющую совсем слабо.

"Неожиданно наши радионаблюдения посредством VLA показали относительно сильное излучение, сравнимое с излучением, которое может исходить от чёрной дыры", – рассказывает Деллер.

В настоящее время известны две другие подобные "переходные" системы, и обе из них продемонстрировали мощные струи, почти не уступающие по мощи тем, что истекают из чёрных дыр.

Команда Деллера планирует в следующих исследованиях разобраться, что отличает эти системы от других нейтронных звёзд, и уточнить модели процесса аккреции вещества.

Научная статья Деллера и его коллег, описывающая нынешнее открытие, появится в издании Astrophysical Journal (пока доступен для прочтения препринт статьи).