Новини науки

Астрофізики вивчили «пульсари-павуки» за допомогою рентгенівської обсерваторії «Чандра».

Дослідники виявили п’ять пульсарів-павуків, розташованих неподалік центру кульового скупчення Омега Центавра. Порівнюючи дані спостереження рентгенівського випромінювання від цих мертвих зірок, проведені у різних зоряних скупченнях, дослідники визначили два типи «павуків», які знищують різні зірки.

Пульсар — це щільне ядро, що обертається, яке залишається, коли масивна зірка в кінці еволюції схлопується під дією гравітації, утворюючи нейтронну зірку. Нейтронні зірки, що швидко обертаються, генерують електромагнітне випромінювання. Подібно до променя маяка, що обертається, періодично воно прямує в бік Землі, виявляючись у вигляді періодичних сплесків.

 Мілісекундні пульсари обертаються від десятків до сотень разів на секунду. «Павуки» відносяться до цього типу пульсарів. Вони отримали свою назву через шкоду, яку завдають маленьким зіркам-компаньйонам, що обертаються навколо них. Вітри енергійних частинок, що походять від пульсарів-павуків, послідовно здувають зовнішні шари зірок-компаньйонів.

У центрі скупчення Омега Центавра вчені виявили 11 мілісекундних пульсарів, що випромінюють рентгенівське проміння, і п’ять з них були пульсарами-павуками. Вчені об’єднали дані про ці мертві зірки зі спостереженнями «Чандри» 26 пульсарів-павуків у 12 інших кульових скупченнях.

11 мілісекундних пульсарів у центрі кульового скупчення Омега Центавра. Зображення: рентгенівське випромінювання: NASA/CXC/SAO; оптичні спостереження: NASA/ЕКА/STScI/AURA; обробка зображень: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Теорія передбачає, що існує два різновиди пульсарів-павуків в залежності від розміру зірки, що руйнується. «Австралійські вдови» (Redback Spiders) ушкоджують зірки-компаньйони масою від однієї десятої до половини маси Сонця. А «чорні вдови» ушкоджують зірки-компаньйони, маса яких не перевищує 5% маси Сонця.

Аналізуючи зібрані дані, дослідники виявили чітку різницю між двома класами пульсарів-павуків: австралійські вдови у рентгенівських променях сяяли яскравіше, ніж чорні вдови. Вчені вперше продемонструвала загальну кореляцію між яскравістю рентгенівських променів і масою компаньйона пульсарів-павуків, при цьому пульсари, що випромінюють більше рентгенівських променів, з’єднуються з масивнішими супутниками. Це дає чіткий доказ того, що маса компаньйона впливає на дозу рентгенівського випромінювання, яку отримує зірка.

Цей висновок узгоджується з теоретичними моделями, розробленими вченими. Оскільки масивніші зірки виробляють щільніший вітер з частинок, виникає сильніша ударна хвиля, що генерує яскравіші рентгенівські промені, коли їхній вітер стикається з частинками пульсара. Близькість зірок-компаньйонів до їх пульсарів означає, що рентгенівські промені можуть завдати значної шкоди зіркам разом із вітром пульсара.