Неутронната звезда „Черната вдовица“ отнема час, за да обиколи звездата, която се пече

Нашето слънце е само в тази галактика, без близък спътник, който обикаля около него. Но двойните звездни системи са много разпространени и най-близкият ни съсед изглежда е тройна звездна система. Като се има предвид колко различни видове звезди има, много многозвездни системи имат особена органична смес, с нестабилни гигантски звезди, които обикалят заедно с относително редовни звезди.

В изданието на Nature от сряда изследователите съобщават за рядкост: неутронна звезда „черна вдовица“, която е достатъчно близо до своя спътник, за да я избухне с радиация. Ако процесът продължи, това в крайна сметка ще накара звездата да се изпари и да умре. И за добра мярка, двойката има и далечен спътник, който е древна и рядка звезда джудже.

Търсене на аномалии

Започна работата по архивите Транзитно съоръжение в Цвики. ZTF е проектиран да изследва цялото небе в северното полукълбо на всеки два дни и използва софтуер, за да избере всичко, което се променя. Често това може да означава, че нещо експлодира: звездата внезапно светва (в някои случаи става видима от Земята за първи път), защото е избухнала като свръхнова.

Но това търсене търси преходни промени в яркостта: неща, които периодично ще светнат и избледняват отново. Често това се дължи на орбитални партньори и изследователите използват търсенето си, за да търсят специално близки двоични, в които две звезди обикалят една около друга на разстояния, които пасват плътно на нашата слънчева система. Тъй като двете звезди се затъмняват една друга от земната перспектива, общото количество светлина, достигаща до Земята, периодично ще се променя.

Едно от нещата, които излезе от анкетата, се казваше ZTF J1406 + 1222 и беше… странно. Последващите наблюдения потвърдиха, че светлината от системата показва модел, подобен на синусоида, като се издига и спада редовно. Но тя го направи по кратък график, с честота едва повече от час. Това поведение не е причинено от затъмнението, тъй като някои дължини на вълната на светлината показват по-значителна промяна от други – някои дължини на вълната изпитват 13-кратна разлика в интензитета за едночасов цикъл. Ако ZTF J1406 + 1222 включваше звездно затъмнение, повечето дължини на вълната биха претърпели подобни промени в интензитета.

Като се има предвид, че очевидното обяснение изглежда не работи, изследователите се обърнаха към по-малко очевидните, но все пак правдоподобни обяснения. А този, който предпочитаха, включваше и звезда, около която обикаляше невидим близък спътник. Но в този случай невидимият спътник произвеждаше обилни количества радиация, която нагряваше звездата. Този процес по същество произвежда звезда, която има „дневна“ страна, която е окъпана в радиация, така че е по-енергична и по-ярка, а „нощната“ страна излъчва вътрешната яркост на звездата.

Колко енергия е необходима, за да се получи тази разлика в осветеността? Изследователите го оценяват в напълно безполезни единици ерг/сек; Поставете единиците, които са поне донякъде разбираеми, може да са приблизително 10¹² мегатона в секунда. Което според повечето стандарти е много радиация.

паяци без мрежа

Има само няколко неща, които могат да произведат този вид радиация. Изследователите изключват белите джуджета, които произвеждат много радиация в ултравиолетовата област на спектъра. ZTF J1406 + 1222 изглежда няма голям излишък там, което означава, че бялото джудже е малко вероятно. Това оставя неутронна звезда като най-вероятното обяснение.

Това не е първият път, когато се наблюдава система, близка до неутронна звезда. Видяхме достатъчно, че те са взели своя собствена терминология. Първото идентифицирано лице вдигна името.Пулсар на Черната вдовица„в който неутронна звезда потапя своя спътник в достатъчно радиация, за да я унищожи. Последващите открития на подобни системи бяха групирани заедно в класа на двойните двоични системи на черна вдовица, които станаха подмножество на общата класификация на двойните паяци.

По-внимателен поглед към ZTF J1406 + 1222 показа, че звездата има линии на абсорбция на водород в своя спектър. Това е доста необичайно, като се има предвид, че повечето звезди са съставени от водород с висока енергия, който произвежда много емисии. Но в този случай излъчването изглежда е изтласкало голямо количество водород от звездата, където може да абсорбира радиацията от околната среда. Това е в съответствие с идеята, че това е системата Черна вдовица, където звездата трябва да се изпари.

ZTF J1406 + 1222 се оказва най-близкото дуо на черна вдовица, идентифицирано до момента и повдига въпроси за това как е било формирано. Но тези въпроси надхвърлят двоичната част на системата на черната вдовица. Наблюденията също така разкриха, че съседна звезда вероятно е гравитационно свързана, което я прави тризвездна система. И разбира се, тази звезда също е от странната страна, принадлежаща към клас, наречен (не си го измислям) готини подджуджета. Те са много стари и съдържат много ниски нива на елементи, различни от водород и хелий.

И накрая, не само отделните компоненти на тази система са странни, но и системата като цяло е доста странна. Външният спътник обикаля около 600 астрономически единици (една AU е средното разстояние между Земята и Слънцето). На това разстояние гравитационната сила е малка и всяко смущение може да счупи тризвездната система. Което е особено странно, защото орбитата на системата се приближава до галактическото ядро ​​и може да е видяла експлозия на свръхнова, когато се е образувала неутронната звезда, което означава, че ZTF J1406 + 1222 има много извинения да се разпадне сега.

Всичко това подсилва основния извод на тези, които го откриха: ZTF J1406 + 1222 е интересна система, която заслужава много допълнителен мониторинг.

темпераментна природа2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-04551-1 (Относно DOI).