Телескоп Хаббла открывает нечто необычное, то, чего астрономы никогда раньше не видели.
Необычное излучение инфракрасного спектра близкой нейтронной звезды, обнаруженное космическим телескопом Хаббла NASA, может указывать на новые явления, которые никогда не видели. Одна из возможностей заключается в том, что вокруг нейтронной звезды находится пыльный диск; другой заключается в том, что есть энергичный ветер, сходящий с объекта и врезающийся в газ в межзвездном пространстве, где нейтронная звезда вращается вокруг своей оси.
Хотя нейтронные звезды, как правило, изучаются в радио- и высокоэнергетических излучении, таких как рентгеновские лучи, это исследование показывает, что новые и интересные сведения о нейтронных звездах можно также получить, изучая их в инфракрасном свете, говорят исследователи.
Наблюдение, проведенное группой исследователей могли бы помочь астрономам лучше понять эволюцию нейтронных звезд - невероятно плотных остатков после того, как массивная звезда взрывается как сверхновая. Нейтронные звезды также называются пульсарами, потому что их очень быстрое вращение (как правило, доли секунды, в этом случае 11 секунд) вызывает временную переменную эмиссию из светоизлучающих областей.
Эта анимация изображает нейтронную звезду (RX J0806.4-4123) с диском теплой пыли, который создает инфракрасную сигнатуру, обнаруженную космическим телескопом NASA Hubble. Диск не был непосредственно сфотографирован, но один из способов объяснить данные - это гипотеза о структуре диска, которая может составлять 18 миллиардов миль. Диск будет состоять из материала, возвращающегося на нейтронную звезду после взрыва сверхновой, создавшего звездный остаток.
Кредиты: NASA, ESA и N. Tr'Ehnl (Государственный университет Пенсильвании)
Документ, описывающий исследование и два возможных объяснения необычного открытия, появляется 17 сентября 2018 года в «Астрофизическом журнале».
«Эта конкретная нейтронная звезда принадлежит к группе из семи ближайших рентгеновских пульсаров, получивших прозвище« Великолепная семерка », - которые более горячие, чем они должны учитывать их возраст и доступный энергетический резервуар, обеспечиваемый потерей энергии вращения», - сказала Беттина Постелт, ассоциированный научный профессор астрономии и астрофизики в штате Пенсильвания и ведущий автор статьи. «Мы наблюдали протяженную область инфракрасных излучений вокруг этой нейтронной звезды - RX J0806.4-4123 - общий размер которой составляет около 200 астрономических единиц (приблизительно 18 миллиардов миль) на предполагаемом расстоянии от пульсара».
Это первая нейтронная звезда, в которой расширенный сигнал был замечен только в инфракрасном свете. Исследователи предлагают две возможности, которые могли бы объяснить расширенный инфракрасный сигнал, наблюдаемый Хаббла. Во-первых, есть диск материала - возможно, в основном пыли - вокруг пульсара.
«Одна из теорий заключается в том, что может существовать то, что известно как« запасной диск »материала, который сливается вокруг нейтронной звезды после сверхновой», - сказал Поссельт. «Такой диск будет состоять из материи из прародителя массивной звезды. Его последующее взаимодействие с нейтронной звездой могло бы нагревать пульсар и замедлять его вращение. Если это подтвердится как резервный диск сверхновой, этот результат может изменить наше общее понимание эволюции нейтронной звезды ».
Второе возможное объяснение расширенного инфракрасного излучения этой нейтронной звезды - «пульсарная ветровая туманность».
Это является иллюстрацией пульсарной ветровой туманности, создаваемой взаимодействием оттекающих частиц от нейтронной звезды с газообразным материалом в межзвездной среде, вспухающей нейтронную звезду. Такая инфракрасная пульсарная ветровая туманность необычна, потому что она подразумевает довольно низкую энергию частиц, ускоренных интенсивным магнитным полем пульсара. Эта гипотетическая модель объяснила бы необычную инфракрасную сигнатуру нейтронной звезды, которая была обнаружена Космическим телескопом Хаббла НАСА.
Кредиты: NASA, ESA и N. Tr'Ehnl (Государственный университет Пенсильвании)
«Ветровая туманность пульсара потребовала бы, чтобы нейтронная звезда проявила пульсарный ветер», - сказал Поссельт. «Пульсарный ветер может возникать, когда частицы ускоряются в электрическом поле, создаваемом быстрым вращением нейтронной звезды с сильным магнитным полем. По мере того, как нейтронная звезда проходит через межзвездную среду со скоростью, превышающей скорость звука, может возникать удар, где взаимодействуют межзвездная среда и пульсарный ветер. Тогда сталкивающиеся частицы испускают синхротронное излучение, вызывая расширенный инфракрасный сигнал, который мы видим. Как правило, пульсарные ветровые туманности видны в рентгеновских лучах, а только инфракрасная пульсарная ветровая туманность была бы очень необычной и захватывающей ».
Используя приближающийся космический телескоп им. Джеймса Вебба, НАСА, астрономы смогут продолжить изучение этого недавно открытого пространства открытия в инфракрасном диапазоне, чтобы лучше понять эволюцию нейтронной звезды.
Теперь, когда TESS вышла на орбиту и была тщательно протестирована, она врывается в свою основную миссию по поиску планет вокруг других звезд . Как это будет казаться чем-то маленьким и слабым, как планета в триллионах миль? Трюк - посмотреть на звезду!
Пока что большинство экзопланет, которые мы обнаружили, были обнаружены при поиске крошечных провалов в яркости их звезд-хозяев. Эти провалы вызваны планетой, проходящей между нами и ее звездой - событием, называемым транзитом. В течение первых двух лет TESS будет смотреть на 200 000 ближайших и ярких звезд в небе, чтобы искать транзиты, чтобы идентифицировать звезды с планетами.
TESS будет основываться на наследии космического корабля NASA Kepler , который также использовал транзиты для поиска экзопланет. Целевые звезды TESS примерно в 10 раз ближе, чем Kepler's, поэтому они будут иметь тенденцию быть ярче. Поскольку они ближе и ярче, целевые звезды TESS станут идеальными кандидатами для последующих исследований с текущими и будущими обсерваториями.
Звезда π Столовой Горы представляет собой жёлто-оранжевый карлик главной последовательности, по массе и размерам напоминающий наше Солнце. Масса немного больше, чем у Солнца, радиус в 2 раза превышает солнечный. Светимость звезды оценивается в 4,7 солнечных, температура на поверхности — около 5888 градусов по Кельвину. Согласно общепринятой модели, возраст звезды определяется приблизительно в 4 миллиарда лет. Удаляется от Земли со скоростью 9.4 км/с.