Астрономы впервые увидели, как звезда-вампир «ворует» материю соседней звезды

Европейская рентгеновская обсерватория INTEGRAL впервые стала свидетелем необычного космического шоу — ей удалось увидеть, как нейтронная звезда-"вампир" начала воровать материю у ее соседа, престарелого красного гиганта,  говорится в статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.

Пульсары представляют собой особый вид нейтронных звезд, остатков взорвавшихся сверхновых, от полюсов которых исходят узкие пучки радиоволн. Обычно "новорожденные" пульсары вращаются очень быстро и постепенно замедляются, расходуя на излучение собственную энергию. Но если у пульсара есть сосед, обычная звезда больших или малых размеров, он может вновь раскрутиться, став своеобразным космическим вампиром и "воруя" вещество у нее.

С точки зрения физики подобные приступы "вампиризма" объясняются тем, что каждая звезда в двойной системе обладает своей "сферой влияния" — так называемой полостью Роша, объем которой определяется массой светила. Пульсары обладают огромной массой и плотностью, из-за чего зона притяжения их компаньона сжимается до размеров, меньших, чем объем самого светила. Лишняя материя звезды за пределами сжатой "сферы влияния" в буквальном смысле перетекает на пульсар и раскручивает его.

Боццо и его коллеги открыли уникальный пример того, к чему может приводить подобный космический "вампиризм", изучая загадочную вспышку на ночном небе, которая была открыта орбитальным рентгеновским телескопом INTEGRAL в середине августа прошлого года.

Как рассказывают астрономы, сначала они не понимали, с чем имеют дело — в той точке в созвездии Змееносца, где была зафиксирована эта вспышка, находился достаточно крупный и спокойный красный гигант, в принципе не способный порождать столь сильные всплески рентгеновского излучения.

Когда ученые изучили спектр и поляризацию этих вспышек, и получили дополнительные данные с двух других орбитальных обсерваторий — XMM-Newton и NuSTAR, они обнаружили, что на самом деле в этой точке обитает не только престарелое светило, но и крайне необычная нейтронная звезда IGR J17329-2731, чьи физические свойства во многом противоречат друг другу.

В частности, эта нейтронная звезда обладает чрезвычайно мощным магнитным полем, характерной чертой молодых пульсаров, но при этом она совершает один оборот вокруг своей оси примерно за два часа, что, наоборот, говорит о ее почтенном возрасте. Вдобавок, IGR J17329-2731, как показал анализ архивов всех трех телескопов, раньше никогда не была видна для этих инструментов, что указывает на то, что родилась она совсем недавно.

Подобная вещь, в свою очередь, является крайне странной по той причине, что двойные звезды фактически всегда формируются внутри общих "звездных яслей" и имеют одинаковый возраст и химический состав. В таком случае становится непонятно, почему молодая нейтронная звезда соседствует с престарелым красным гигантом, так как взрыв сверхновой, предшествовавший ее рождению, должен был "содрать" его внешние оболочки и превратить в белого карлика.

По этой причине астрономы считают, что "звезда-вампир" появилась на свет крайне неортодоксальным образом. В недавнем прошлом она была белым карликом, который тоже воровал материю у соседнего светила, поглощая его плотный звездный ветер.

В конечном итоге он накопил достаточное количество массы для того, чтобы превратиться в нейтронную звезду, которая начала излучать пучки рентгена высоких энергий в тот момент, когда солнечный ветер красного гиганта достаточно сильно замедлился, а материя в нем стала достаточно плотной. Помимо вспышек рентгена, этот плазменный "дождь" затормозил пульсар и сделал его таким, какой мы видим его сейчас.

Это позволило IGR J17329-2731 стать симбиотической рентгеновской двойной звездой и попасть в "элитный" клуб звезд, чье общее число в Галактике не превышает десяти.