Доклавши додаткових зусиль, щоб зобразити слабкий, гігантський штопор, простежений швидкими протонами та електронами, вистріленими з таємничого мікроквазару, окупився парою астрофізиків, які отримали нове розуміння внутрішньої роботи звіра, а також вирішили давню суперечку щодо відстані об'єкта.
Астрофізики використали радіотелескоп Національного наукового фонду «Вельми великий масив» (VLA) для зйомки найменших деталей, які ще були помічені у плазмових струменях, що виходять із мікроквазару SS 433, об’єкта, який колись називали «загадкою століття». Як результат, вони змінили розуміння вченими струменів і вирішили суперечку щодо його відстані "поза всякими розумними сумнівами", - сказали вони.
SS 433 - це нейтронна зірка або чорна діра, розташована на орбіті "нормальної" зірки-супутника. Потужна гравітація нейтронної зірки чи чорної діри втягує матеріал із зоряного вітру свого супутника в накопичувальний диск з матеріалу, щільно обходячи щільний центральний предмет до того, як його натягнути на нього. Цей диск просуває струми швидких протонів і електронів назовні від своїх полюсів приблизно на чверть швидкості світла. Диск у SS 433 розгойдується, як дитячий верх, і змушує його струмені кожні 162 дні простежувати штопор на небі.
Нове дослідження VLA вказує на те, що швидкість викидаються частинок змінюється з часом, всупереч традиційній моделі SS 433.
"Ми виявили, що фактична швидкість коливається в межах від 24 до 28 відсотків від швидкості світла, на відміну від постійної постійності", - сказала Кетрін Блонделл, з Оксфордського університету в Великобританії. "Дивовижно, що реактивні літаки в обох напрямках змінюють свою швидкість одночасно, створюючи однакові швидкості в обидва боки в будь-який момент часу", - додав Блонделл. Блонделл працював з Майклом Боулером, також з Оксфорда. Висновки вчених були прийняті літературними журналами Astrophysical Journal.
На новому зображенні VLA показано два повні витки штопора джетів з обох боків основи. Аналіз зображення показав, що якби матеріал виходив із серцевини з постійною швидкістю, струмінні шляхи не відповідали б точно деталям зображення.
"Симулюючи викиди з різною швидкістю, ми змогли створити точну відповідність спостережуваній структурі", - пояснив Блонделл. Вчені спочатку провели свою відповідність одному із струменів. "Тоді ми були приголомшені, побачивши, що різні швидкості, які відповідають структурі одного струменя, також точно відтворюють шлях іншого струменя", - сказав Блонделл. Відповідність швидкостей у двох реактивах відтворила спостережувану структуру, навіть враховуючи той факт, що, оскільки один струмінь віддаляється ближче від нас, ніж інший, для того, щоб дістатися до нас від нього, потрібно світлом довше, - додала вона.
Астрофізики припускають, що зміни швидкості викидання можуть бути спричинені зміною швидкості, з якою матеріал переноситься із зірки-супутника на накопичувальний диск.
Детальний новий образ VLA також дозволив астрофізикам визначити, що SS 433 знаходиться на відстані майже 18 000 світлових років від Землі. За попередніми оцінками цей об'єкт в сузір'ї Акіла становив близько 10 000 світлових років. Точна відстань, зазначають вчені, тепер дозволяє їм краще визначити вік оболонки сміття, видутого вибухом наднової, що створило щільний компактний предмет у мікроквазі. Точне знання відстані також дозволяє їм вимірювати фактичну яскравість компонентів мікроквазара, і це, за їх словами, покращує їх розуміння фізичних процесів, що працюють в системі.
Зображення прориву було зроблено за допомогою 10 годин спостереження за часом VLA в конфігурації, яка максимально збільшує здатність VLA бачити дрібні деталі. Він являє собою найдовший "часовий вплив" SS 433 на довжині радіохвиль і, таким чином, показує найменші деталі. Він також представляє найкраще подібне зображення, яке можна зробити за допомогою сучасних технологій. Оскільки реактивні літаки в SS 433 рухаються, їх зображення буде "змазане" при більш тривалому спостереженні. Для того, щоб побачити в літаках ще більш слабкі деталі, астрофізики повинні чекати більшої чутливості розширеного VLA, який стане доступним через кілька років.
SS 433 був першим прикладом того, що зараз називають мікроквазарами, бінарними системами з нейтронною зіркою або з чорною дірою, орбітованими іншою зіркою, і випромінюють струмені матеріалу з високою швидкістю. Дивна зоряна система отримала велике висвітлення у ЗМІ наприкінці 1970-х та на початку 1980-х років. Стаття про Sky & Telescope 1981 отримала назву "SS 433 - Енігма століття".
Оскільки, як вважається, мікроквазари в нашій Галактиці Чумацького Шляху виробляють свої швидкісні струмені матеріалу за допомогою процесів, подібних тим, які виробляють струмені з ядер галактик, сусідні мікроквазари служать зручною «лабораторією» для вивчення фізики струменів. Мікроквазари ближче і швидше демонструють зміни, ніж їхні більші родичі.
Кетрін Блунделл - науковий співробітник університету, який фінансується Королівським товариством Великобританії.
Національна обсерваторія радіоастрономії - це центр Національного наукового фонду, який працює за угодою про співпрацю асоційованих університетів, Inc.
Оригінальне джерело: NRAO News Release
