Nu este exact un donator de organe, ci o stea în direcția nucleului hiper-populat al Căii Lactee, donând o parte din masa sa unui vecin în stare latentă. Rezultatul? Vecinul în stare latentă a revenit la viață cu o explozie de raze X capturată de Observatorul spațial INTEGRAL (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) al ESA.
„INTEGRAL a surprins un moment unic în nașterea unui sistem binar rar” - Enrico Bozzo, Universitatea din Geneva.
Vecinii au fost probabil împerecheți împreună de miliarde de ani, ceea ce nu este în sine de remarcat: stelele trăiesc adesea în perechi binare. Dar perechea observată de INTEGRAL pe 13 august 2017 este foarte neobișnuită. Steaua donatoare este un gigant roșu, iar destinatarul este o stea cu neutroni. Până în prezent, astronomii știu doar despre 10 dintre aceste perechi, numite „binare simbolice cu raze X”.
Pentru a înțelege ce se întâmplă între acești vecini, trebuie să analizăm evoluția stelară.
Steaua donatoare se află în faza sa uriașă roșie. Atunci steaua în aceeași gamă de masă ca steaua noastră ajunge în stadiul ulterior al vieții sale. Deoarece masa sa epuizată, gravitația nu poate ține steaua la fel cum o are în prima parte a vieții. Steaua se extinde spre exterior cu milioane de kilometri. În timp ce face acest lucru, vărsă materialul stelar din straturile sale exterioare într-un vânt solar care parcurge câteva sute de km / sec.
Vecinul său se află într-o stare diferită. Este o stea care a avut o masă inițială de aproximativ 25 până la 30 de ori mai mult de Soare. Când o stea se apropie de sfârșitul vieții sale, suferă o soartă diferită. Stelele astea mari trăiesc rapid și ard prin combustibilul rapid. Apoi, explodează ca supernove, în acest caz lăsând un cadavru în urmă. În sistemul binar capturat de INTEGRAL, cadavrul este o stea cu neutroni care se învârte cu un câmp magnetic.
Stelele neutronice sunt dense. De fapt, ele sunt unele dintre cele mai dense obiecte stelare pe care le cunoaștem, care împachetează o cantitate cât mai mare de un an și jumătate din Suns-urile noastre într-un obiect care are doar aproximativ 10 km.
Când vântul stelar al gigantului roșu s-a întâlnit cu steaua neutronilor, steaua neutronului și-a încetinit viteza de rotire și a izbucnit în viață, emițând radiografii cu energie mare.
„INTEGRAL a prins un moment unic în nașterea unui sistem binar rar”, spune Enrico Bozzo de la Universitatea din Geneva și autorul principal al lucrării care descrie descoperirea. „Gigantul roșu a eliberat un vânt lent suficient de dens pentru a-și hrăni tovarășul de stele cu neutroni, dând naștere pentru prima dată la emisii cu energie mare din nucleul stelar mort.”
După ce INTEGRAL a observat izbucnirea de raze X de la binar, au urmat rapid alte observații. XCM Newton de la ESA și telescoapele spațiale NuSTAR și Swift ale NASA au început să funcționeze, împreună cu telescoapele la sol. Aceste observații au confirmat ce au arătat observațiile inițiale: aceasta este o pereche de stele foarte particulară.
„… Credem că am văzut razele X pornind pentru prima dată.” - Erik Kuulkers, științific al proiectului ESA INTEGRAL.
Steaua de neutroni se învârte foarte lent, având nevoie de aproximativ 2 ore pentru a se roti, ceea ce este remarcabil, deoarece alte stele neutronice se pot roti de mai multe ori pe secundă. Câmpul magnetic al stelei de neutroni a fost, de asemenea, mult mai puternic decât se aștepta. Dar câmpul magnetic din jurul unei stele cu neutroni se crede că va slăbi în timp, făcând din aceasta o stea neutronă relativ tânără. Și un uriaș roșu este bătrân, deci este o împerechere foarte ciudată a unui uriaș roșu vechi cu o stea tânără cu neutroni.
O posibilă explicație este că steaua neutronilor nu s-a format dintr-o supernovă, ci dintr-o pitică albă. În acest scenariu, pitica albă s-ar fi prăbușit într-o stea cu neutroni după o perioadă foarte lungă de hrană cu material din gigantul roșu. Asta ar explica diferența dintre vârstele celor două stele din sistem.
„Aceste obiecte sunt încurcate”, spune Enrico. „S-ar putea ca fie câmpul magnetic al stelei neutronului să nu se descompună în mod substanțial cu timpul, fie steaua neutronă să se formeze de fapt mai târziu în istoria sistemului binar. Asta ar însemna că s-a prăbușit dintr-o pitică albă într-o stea cu neutroni ca urmare a hrănirii gigantului roșu timp îndelungat, mai degrabă decât a deveni o stea neutronă ca urmare a unei explozii supernova mai tradiționale a unei stele masive de scurtă durată. “
Următoarea întrebare este cât timp va continua acest proces? Este de scurtă durată, sau începutul unei relații pe termen lung?
„Nu am văzut acest obiect înainte în ultimii 15 ani ai observațiilor noastre cu INTEGRAL, așa că credem că am văzut radiografiile aprinse pentru prima dată”, spune Erik Kuulkers, omul de știință al proiectului INTEGRAL al ESA. „Vom continua să urmărim cum se comportă în cazul în care este doar o„ zarvă ”lungă a vânturilor, dar până acum nu am observat modificări semnificative.”
Observatorul spațial INTEGRAL a fost lansat în 2002 pentru a studia unele dintre cele mai energice fenomene din univers. Se concentrează pe lucruri precum găurile negre, stelele cu neutroni, nucleii galactici activi și supernovele. INTEGRAL este o misiune a Agenției Spațiale Europene în cooperare cu Statele Unite și Rusia. Data sa de sfârșit proiectată este decembrie 2018.
