Вчені вперше засікли джет нейтронної зірки, розігнаний до 40% швидкості світла

Всесвіт сповнений «прискорювачами для бідних», як академік Яків Зельдович назвав енергійні космічні явища. Низку процесів ми ніколи не зможемо відтворити в земних лабораторіях, куди входять також події, пов’язані з нейтронними зірками. Все це можна вивчати з боку і зараз такі спостереження принесли новий успіх — вперше вчені зафіксували струмінь викиду речовини з нейтронної зірки, швидкість якого досягла 40% швидкості світла.

Відкриття допомогли зробити масив радіотелескопів Compact Array в Австралії та європейський рентгенівський супутник Integral (спільний проєкт ЄКА із «Роскосмосом» та NASA). Джети та розсіювання речовини в процесі взаємодії зі струменем від нейтронної зірки видно тільки в цих діапазонах, а також у гамма-діапазоні. Іншою умовою була наявність у нейтронної зірки партнера — звичайної зірки, яка могла б забирати речовину для ініціації джетів.

Силою своєї гравітації нейтронні зірки поступаються лише чорним діркам. Якщо це подвійна система з нейтронної зірки та звичайної зірки, то речовина від останньої (як правило, це водень) перетікає на нейтронну зірку, за що їх іноді називають зоряними канібалами. Концентрація та ущільнення водню на поверхні нейтронної зірки призводить до запуску термоядерної реакції та вибуху, який і породжує джет – викид енергії та речовини. Попутно в джет залучається навколишнє нейтронну зірку речовина з простору і прискорюється ним, починаючи світитися в рентгенівському та гамма-діапазоні.

Проблема зі спостереженням таких явищ у тому, що джети виникають не за розкладом, а довільно. Тому вченим доводиться годинами і навіть цілодобово стежити за нейтронними зірками, сподіваючись зібрати найбільш повну інформацію про подію. Повинно збігатися безліч факторів, включаючи положення обсерваторії.

Міжнародна група астрофізиків з Університету Уоріка (Великобританія), Національного інституту астрофізики в Палермо (Італія) та Амстердамського університету в Нідерландах досягла свого і змогла в деталях сфотографувати явище в «ідеальному», як повідомили вчені в журналі Nature експерименті. Вони зафіксували не тільки процес утворення джета, але також захоплення струменем речовини з навколишнього простору та його розгін до швидкості 35–40 % від швидкості світла (приблизно 114 тис. км/с).

За словами дослідників, це найшвидший джет із тих, хто спостерігався. Також вчені зазначили, що термоядерний вибух, що створив струмінь, мабуть, не зруйнував локацію, де він стався, а лише втягнув у струмінь масу речовини, синтезованої зіркою. Тим самим подібні процеси очевидно впливають як на поширення більш важких елементів по Всесвіту, так і безпосередньо на процеси зіркоутворення.