Astronomer bruger lys fra røntgenkilde til at studere stjernesky i nærheden

Et øjebliksbillede af stjernens livscyklus er blevet fanget i et nyt portræt fra NASAs Chandra X-ray Observatory og Smithsonian's Submillimeter Array (SMA). En sky, der føder stjerner, er blevet observeret for at afspejle røntgenstråler fra Cygnus X-3, en kilde til røntgenstråler produceret af et system, hvor en massiv stjerne langsomt bliver spist af sit ledsagende sorte hul eller neutronstjerne. Denne opdagelse giver en ny måde at studere, hvordan stjerner dannes.

I 2003, astronomer brugte Chandras røntgenstråle i høj opløsning til at finde en mystisk kilde til røntgenemission placeret meget tæt på Cygnus X-3. Adskillelsen af ​​disse to kilder på himlen svarer til bredden af ​​en øre i en afstand af 830 fod væk. I 2013, astronomer rapporterede, at den nye kilde er en sky af gas og støv.

Astronomisk set, denne sky er ret lille - cirka 0,7 lysår i diameter. Astronomer indså, at denne sky virkede som et spejl, afspejler nogle af de røntgenstråler, som Cygnus X-3 genererer mod Jorden.

"Vi kaldte dette objekt for 'Lille ven', fordi det er en svag kilde til røntgenstråler ved siden af ​​en meget lys kilde, der viste lignende røntgenvariationer, "sagde Michael McCollough fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) i Cambridge, Massachusetts, der ledede den seneste undersøgelse af dette system.

Chandra -observationer rapporteret i 2013 antydede, at den lille ven havde en masse mellem to og 24 gange solens. Dette antydede, at skyen var en "Bok globule, "en lille tæt sky, hvor spædbarnsstjerner kan fødes. Dog kan der var brug for flere beviser.

For at bestemme den lille vens karakter, astronomer brugte SMA, en serie på otte radioretter oven på Mauna Kea på Hawaii. SMA fandt molekyler af kulilte, et vigtigt fingerpeg om, at den lille ven virkelig er en Bok -kugle. Også, SMA -data afslører tilstedeværelsen af ​​en jet eller udstrømning i den lille ven, en indikation på, at en stjerne er begyndt at danne indeni.

"Typisk, astronomer studerer Bok -kugler ved at se på det synlige lys, de blokerer, eller den radioemission, de producerer, "sagde medforfatter Lia Corrales fra Massachusetts Institute of Technology i Cambridge, Mass. "Med den lille ven, Vi kan undersøge denne interstellare kokon på en ny måde ved hjælp af røntgenstråler-første gang vi nogensinde har været i stand til at gøre dette med en Bok-kugle. "

I en estimeret afstand på næsten 20, 000 lysår fra Jorden, den lille ven er også den fjerneste Bok -kugle, der nogensinde er set.

Egenskaberne ved Cygnus X-3 og dens nærhed til den lille ven giver også mulighed for at foretage en præcis afstandsmåling-noget der ofte er meget svært inden for astronomi. Siden begyndelsen af ​​1970'erne har astronomer har observeret en regelmæssig 4.8-timers variation i røntgenstrålerne fra Cygnus X-3. Den lille ven, fungerer som et røntgenspejl, viser den samme variation, men lidt forsinket, fordi den vej, de reflekterede røntgenstråler tager, er længere end en lige linje fra Cygnus X-3 til Jorden.

Ved at måle forsinkelsestiden i den periodiske variation mellem Cygnus X-3 og den lille ven, astronomer var i stand til at beregne afstanden fra Jorden til Cygnus X-3 på cirka 24, 000 lysår.

Fordi Cygnus X-3 indeholder en massiv, kortvarig stjerne, forskere mener, at det må have sin oprindelse i et område af galaksen, hvor der stadig sandsynligvis vil dannes stjerner. Disse områder findes kun i Mælkevejens spiralarme. Imidlertid, Cygnus X-3 er placeret uden for nogen af ​​Mælkevejens spiralarme.

"På nogle måder er det en overraskelse, at vi finder Cygnus X-3, hvor vi gør, "sagde medforfatter Michael Dunham fra CfA og State University of New York i Fredonia." Vi indså, at noget temmelig usædvanligt skulle ske i løbet af de første år for at sende det på en vild tur. "

Forskerne antyder, at supernovaeksplosionen, der enten dannede det sorte hul eller neutronstjernen i Cygnus X-3, sparkede det binære system væk fra dets oprindelige fødested. Forudsat at Cygnus X-3 og den lille ven dannede tæt på hinanden, de vurderer, at Cygnus X-3 må have været smidt ud i hastigheder mellem 400, 000 og 2 millioner miles i timen.

Et papir, der beskriver disse resultater, optrådte i et nylig nummer af The Astrofysiske journalbreve og er tilgængelig online.