Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Neutronstjernejetfly skyder teorien ned

Et kunstnerindtryk af neutronstjernen med det stærke magnetfelt i Swift J0243.6+6124, der sender en jet. Under det lyse udbrud, hvor det først blev opdaget, neutronstjernen i Swift J0243.6+6124 voksede med en meget høj hastighed, producerer rigelige røntgenstråler fra de indre dele af accretion disken. På samme tid, holdet detekterede radioemission med et følsomt radioteleskop, Karl G. Jansky Very Large Array i USA. Ved at studere, hvordan denne radioemission ændrede sig med røntgenstrålerne, vi kunne udlede, at det kom fra hurtig bevægelse, snævert fokuserede stråler af materiale kendt som jetfly, ses her bevæge sig væk fra neutronstjernens magnetiske poler. Kredit:ICRAR/University of Amsterdam.

Astronomer har opdaget radiostråler udsendt af en neutronstjerne med et stærkt magnetfelt - noget, der ikke forudsiges af nuværende teori, ifølge en ny undersøgelse offentliggjort i Natur i dag.

Holdet, ledet af forskere ved universitetet i Amsterdam, observerede objektet kendt som Swift J0243.6+6124 ved hjælp af Karl G. Jansky Very Large Array-radioteleskopet i New Mexico og NASAs Swift-rumteleskop.

"Neutronstjerner er stjernelig, " sagde studiets medforfatter lektor James Miller-Jones, fra Curtin Universitys node af International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR).

"De dannes, når en massiv stjerne løber tør for brændstof og gennemgår en supernova, med de centrale dele af stjernen, der kollapser under deres egen tyngdekraft.

"Dette kollaps får stjernens magnetfelt til at stige i styrke til flere billioner gange vores egen sols styrke. som derefter gradvist svækkes igen over hundredtusinder af år."

University of Amsterdam Ph.D. elev Jakob van den Eijnden, hvem ledede forskningen, nævnte neutronstjerner og sorte huller findes nogle gange i kredsløb med en nærliggende "ledsager" stjerne. "Gas fra følgestjernen føder neutronstjernen eller det sorte hul og producerer spektakulære visninger, når noget af materialet sprænges ud i kraftige jetfly, der rejser tæt på lysets hastighed, " han sagde.

Et kunstnerindtryk af neutronstjernen i Swift J0243.6+6124. Neutronstjernen har et meget stærkt magnetfelt, som forhindrer tilvækstskiven i at komme helt ind til neutronstjernens overflade. Noget af gassen i skiven kanaliseres langs magnetfeltlinjerne til neutronstjernens magnetiske poler, giver anledning til røntgenstråling, som vi ser som kortvarig, regelmæssige pulser af røntgenstråler, når stjernen snurrer rundt en gang hvert 10. sekund. Kredit:ICRAR/University of Amsterdam.

Astronomer har kendt til jetfly i årtier, men indtil nu, de havde kun observeret jetfly, der kom fra neutronstjerner med meget svagere magnetfelter. Den fremherskende tro var, at et tilstrækkeligt stærkt magnetfelt forhindrer materiale i at komme tæt nok på en neutronstjerne til at danne jetfly.

"Sorte huller blev betragtet som de ubestridte konger af opsendelse af kraftfulde jetfly, selv når de spiser kun en lille mængde materiale fra deres ledsagerstjerne, " sagde Van den Eijnden.

"De svage jetstråler, der tilhører neutronstjerner, bliver kun klare nok til at se, når stjernen forbruger gas fra sin ledsager i meget høj hastighed.

"Magnetfeltet i den neutronstjerne, vi undersøgte, er omkring 10 billioner gange stærkere end vores egen sols, så for første gang nogensinde, vi har observeret en jetstråle, der kommer fra en neutronstjerne med et meget stærkt magnetfelt.

"Opdagelsen afslører en helt ny klasse af jet-producerende kilder, som vi kan studere, " han sagde.

Et kunstnerindtryk af det binære system Swift J0243.6+6124. Et binært system med en neutronstjerne i en 27-dages kredsløb og en mere massiv, hurtigt roterende donorstjerne. Donorstjernens hurtige rotation kaster en skive af materiale af sig omkring stjernens ækvator. Når neutronstjernen passerer gennem skiven under dens kredsløb, den opsamler noget af denne udstrømmende gas, som så spiralerer ind mod neutronstjernen i en tilvækstskive. Kredit:ICRAR/University of Amsterdam.

Astronomer over hele verden studerer jetfly for bedre at forstå, hvad der forårsager dem, og hvor meget strøm de frigiver til rummet.

"Jets spiller en virkelig vigtig rolle i at returnere de enorme mængder gravitationsenergi udvundet af neutronstjerner og sorte huller tilbage til det omgivende miljø, " sagde lektor Miller-Jones.

"At finde jetfly fra en neutronstjerne med et stærkt magnetfelt går imod, hvad vi forventede, og viser, at der stadig er meget, vi endnu ikke ved om, hvordan jetfly produceres."

"En udviklende jetfly fra en stærkt magnetiseret accreterende røntgenpulsar" blev offentliggjort i Natur den 26. september, 2018.


Varme artikler