Облака-грибы вырываются из нейтронных звезд

Гигантские энергетические взрывы создают облака-грибы на удаленных нейтронных звездах, и новый телескоп НАСА может видеть, как они поднимаются, остывают и разрушаются в реальном времени. 

Астрономы подозревали о существовании облаков-грибов долгое время. Но они были слишком далеки, чтобы быть рассмотренными в деталях, говорит ученый НАСА Завен Арзуманян.

Для старых инструментов взрывы выглядели как два загадочных мерцания света, который выбрасывают далекие нейтронные звезды — странные крошечные ультраплотные останки древних звездных взрывов под названием сверхновые.

«Это очень быстрый подъем потока излучения (яркость звезды, как она видна с Земли), который пропадает, а после возвращается и медленно тускнеет, — рассказывает Арзуманян. — Мы поняли, что, вероятно, видим облако-гриб на нейтронной звезде, поднимающееся и остывающее до значения, когда она покидает диапазон чувствительности (наших существующих датчиков), и после падающее обратно на поверхность и нагревающееся вновь».

Но помимо двух мерцаний, которые появляются периодически во время наблюдений за нейтронными звездами, исследователи ничего более увидеть не могли. Это изменилось благодаря рентгеновскому телескопу NICER, который был установлен на Международной космической станции в июне 2017 года.

NICER не видит облака-грибы так, как их видят люди. Он не делает красивых фотографий в стиле «Хаббла». Но, внимательно изучая графики изменения света от этих нейтронных звезд, астрономы могут делать точные измерения температуры и размера облаков, которые вырываются из твердой коры нейтронных звезд.

Через орбитальный телескоп команда Арзуманяна наблюдала, как облака достигают высоты 15–150 км над поверхностью нейтронных звезд. Хотя точные размеры нейтронных звезд пока неизвестны, считается, что они не вырастают более 64 км в ширину.

Группа также смогла наблюдать много взрывов подряд на одной и той же звезде. В какой-то момент звезда выбрасывала облака-грибы каждые 13 минут в течение часа. Каждое облако было слабее предыдущего.

Арзуманян считает, что постепенное ослабление взрывов было результатом того, что у нейтронной звезды не было достаточно времени, чтобы полностью восстановиться.Таким образом, все меньше энергии выбрасывалось в атмосферу каждый раз.