Kuvaluotto: Chandra
Astronomit, jotka käyttävät Australian teleskoopin kompaktiryhmää, ovat löytäneet nopeasti pyörivän neutronitähteen, joka sylkee materiaalisuihkuja melkein valon nopeudella. Tällaisten suihkukoneiden on vasta aikaisemmin nähty tulevan mustista reikistä, ja tämä löytö haastaa teorian, että vain mustan aukon ympärillä oleva ympäristö voi olla niin energinen. Astronomit tutkivat Circinus X-1: tä, esine, joka sijaitsee noin 20 000 valovuoden päässä, joka on kirkas röntgenlähde. He tietävät, että se on neutronitähti, mutta sillä on myös nämä epätavalliset ominaisuudet.
Tiedemiehet, jotka käyttävät CSIRO: n Australia TelescopeCompact Array -radiosynteesiä, New South Walesissa, Australiassa, ovat nähneet neutronitähden sylkevän aineen suihkua hyvin lähellä valon nopeutta. Tämä on ensimmäinen kerta, kun nopea suihku on nähty muusta kuin mustasta aukosta.
Tämän viikon Nature-lehdessä julkaistu löytö haastaa ajatuksen, että vain mustat aukot voivat luoda olosuhteet, joita tarvitaan hiukkasten suihkuttamiseksi äärimmäisiin nopeuksiin.
"Suihkukoneiden valmistus on perustavanlaatuinen kosminen prosessi, mutta prosessia, jota ei vieläkään ymmärretä edes vuosikymmenien työn jälkeen", sanoo ryhmänjohtaja tohtori Rob Fender Amsterdamin yliopistosta.
"Näkemyksemme pitäisi auttaa meitä ymmärtämään, kuinka paljon suuret esineet, kuten massiiviset mustat aukot, voivat tuottaa suihkukoneita, jotka näemme puolivälissä maailmankaikkeuden."
Alankomaiden, Ison-Britannian ja Australian tutkijat tutkivat kolmen vuoden ajan Circinus X-1: tä, joka on kirkas ja muuttuva kosmisten röntgensäteiden lähde.
Circinus X-1 sijaitsee galaksissamme, noin 20 000 valovuoden päässä maapallosta, Circinus-tähdistössä lähellä eteläistä ristiä.
Se koostuu kahdesta tähdestä: 'säännöllisestä' tähdestä, joka on todennäköisesti noin 3 - 5 kertaa aurinkomme massa, ja pienestä pienikokoisesta seuralaisesta.
"Tiedämme, että seuralainen on neutronitähti sellaisesta röntgenpurskeesta, jonka sen on nähty antavan", sanoo ryhmän jäsen tri Helen Johnston Sydneyn yliopistosta.
”Nämä röntgenpurskeet ovat merkki tähdestä, jolla on pinta. Mustalla aukolla ei ole pintaa. Joten seuralaisen on oltava neutronitähti. ”
Neutronitähti on puristettu, erittäin tiheä ainepallo, joka muodostuu, kun jättiläinen tähti räjähtää sen ydinpolttoaineen loppumisen jälkeen. Universumin äärimmäisten esineiden hierarkiassa se on vain yhden askeleen päässä mustasta aukosta.
Circinus X-1: n kaksi tähteä ovat vuorovaikutuksessa, ja neutronitähden painovoima vetää aineen pois suuremmasta tähdestä neutronitähden pinnalle.
Tämä 'lisääntymisprosessi' tuottaa röntgenkuvat. Röntgensäteilyn voimakkuus vaihtelee ajan mukaan, mikä osoittaa, että Circinus X-1: n kaksi tähteä liikkuvat toistensa ympäri hyvin pitkänomaisella kiertoradalla 17 vuorokauden ajan.
"Lähimmässä lähestymispisteessä kaksi tähteä ovat melkein koskettamassa", tohtori Johnston sanoo.
Tähtitieteilijät ovat 1970-luvulta lähtien tietäneet, että Circinus X-1 tuottaa sekä radioaaltoja että röntgensäteitä. Röntgenlähteen ympärillä on suuri radiosäteilyn 'migla'. Neulassa sijaitsee vasta löydetty radiosäteilymateriaalin suihku.
Suihkureiden uskotaan nousevan ei itse mustista reikistä, vaan niiden 'lisääntymislevystä' - irrotettujen tähti- ja kaasuhihnasta, jota musta reikä vetää sitä kohti.
Circinus X-1: ssä on todennäköistä, että lisääntymislevy vaihtelee 17 vuorokauden jakson kanssa, ja on voimakkain, kun tähdet ovat lähimmällä kiertoradallaan.
Circinus X-1: n suihku kulkee 99,8%: n valon nopeudesta. Tämä on nopein virtaus, joka on nähty mistä tahansa galaksissamme olevasta esineestä, ja vastaa nopeimpia suihkukoneita, jotka on ammuttu muista kokonaisista galakseista. Noissa galakseissa suihkut tulevat supermassiivisista mustista reikistä, miljoonia tai miljardeja kertoja Auringon massasta, jotka sijaitsevat galaksien keskuksissa.
Mikä tahansa prosessi kiihdyttää suihkut lähes valon nopeuteen, se ei luota mustan aukon erityisominaisuuksiin.
"Avainprosessin on oltava yksi yhteinen sekä mustille reikille että neutronitähteille, kuten lisäysvirta", sanoo tohtori Kinwah Wu, Lontoon Unversity College, Iso-Britannia.
Alkuperäinen lähde: CSIRO-lehdistötiedote
