Ni ravno darovalec organov, ampak zvezda v smeri hiper poseljenega jedra Mlečne poti, ki nekaj svoje mase podarja mirujočemu sosedu. Rezultat? Nezaposleni sosed je zaživel z eksplozijo rentgenskih žarkov, ki jo je zajel vesoljski observatorij INTEGRAL ESA (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory).
"INTEGRAL je ujel edinstven trenutek pri rojstvu redkega binarnega sistema" - Enrico Bozzo, Univerza v Ženevi.
Sosedje so verjetno bili združeni že več milijard let, kar samo po sebi ni omembe vredno: zvezde pogosto živijo v binarnih parih. Toda par, ki ga je INTEGRAL opazil 13. avgusta 2017, je zelo nenavaden. Zvezda darovalka je rdeča orjaška, prejemnik pa nevtronska zvezda. Zaenkrat astronomi poznajo le 10 od teh parov, imenovanih „simbiotični rentgenski posnetki“.
Da bi razumeli, kaj se dogaja med temi sosedi, moramo pogledati zvezdno evolucijo.
Zvezda donatorka je v svoji fazi rdečega orja. Takrat je zvezda v enakem masnem razponu kot naša zvezda v poznejši fazi svojega življenja. Ko se njegova masa izčrpava, gravitacija ne more zvezde držati skupaj na enak način kot v zgodnjem delu svojega življenja. Zvezda se širi navzven za milijone kilometrov. Ko to stori, v sončni veter, ki potuje nekaj sto km / sek, iz svojih zunanjih plasti izloči zvezdni material.
Njen sosed je v drugem stanju. To je zvezda, katere začetna masa je bila približno 25 do 30-krat večja od Sonca. Ko se ta velika zvezda približa koncu svojega življenja, jo čaka drugačna usoda. Zvezde te velike živijo hitro in hitro gorijo skozi svoje gorivo. Nato eksplodirajo kot supernove, v tem primeru puščajo truplo za seboj. V binarnem sistemu, ki ga je zajel INTEGRAL, je truplo vrteča se nevtronska zvezda z magnetnim poljem.
Nevtronske zvezde so goste. V resnici gre za nekatere najgostejše zvezdne predmete, ki jih poznamo, in tako zberejo toliko, kot je polovica naših Soncev, v objekt, ki je širok približno 10 km.
Ko se je zvezdni veter rdečega velikana srečal z nevtronsko zvezdo, je nevtronska zvezda upočasnila hitrost vrtenja in vdrla v življenje, oddajala visoko energijske rentgenske žarke.
"INTEGRAL je ujel edinstven trenutek pri rojstvu redkega binarnega sistema," pravi Enrico Bozzo z Ženevske univerze in glavni avtor prispevka, ki opisuje odkritje. "Rdeči velikan je sproščal dovolj gost počasen veter, da je nahranil svojega spremljevalca nevtronskih zvezd, tako da je iz mrtvega zvezdnega jedra prvič nastala visokoenergijska emisija."
Ko je INTEGRAL opazil, da je rentgenski žarki iz binarne datoteke hitro sledil, so sledila še druga opažanja. ESA-jevi XMM Newton in NASA-in vesoljski teleskopi NuSTAR in Swift so delovali skupaj z zemeljskimi teleskopi. Ta opažanja so potrdila, kar so pokazala začetna opažanja: to je zelo svojevrsten par zvezd.
"... verjamemo, da smo prvič videli, da se rentgenski žarki vklopijo." - Erik Kuulkers, znanstvenik projekta ESA INTEGRAL.
Nevtronska zvezda se vrti zelo počasi in traja približno 2 uri, kar je izjemno, saj se lahko druge nevtronske zvezde vrtijo večkrat na sekundo. Tudi magnetno polje nevtronske zvezde je bilo veliko močnejše od pričakovanj. Vendar naj bi magnetno polje okoli nevtronske zvezde sčasoma oslabilo, zaradi česar je to relativno mlada nevtronska zvezda. In rdeči velikan je star, zato je to zelo nenavadno seznanjanje starega rdečega velikana z mlado nevtronsko zvezdo.
Ena izmed možnih razlag je, da nevtronska zvezda ni nastala iz supernove, ampak iz belega pritlikavca. V tem scenariju bi se beli palček strl v nevtronsko zvezdo po zelo dolgem obdobju hranjenja z materialom iz rdečega velikana. To bi razložilo razlike v starosti dveh zvezd v sistemu.
"Ti predmeti so zmedeni," pravi Enrico. "Mogoče je, da bodisi magnetno polje nevtronske zvezde sčasoma bistveno ne razpade, bodisi se nevtronska zvezda dejansko tvori pozneje v zgodovini binarnega sistema. To bi pomenilo, da je propadlo iz belega pritlikavca v nevtronsko zvezdo kot posledica dolgotrajne prehrane rdečega velikana, namesto da bi postalo nevtronska zvezda kot posledica tradicionalne eksplozije supernove kratkotrajne masivne zvezde. ”
Naslednje vprašanje je, kako dolgo bo trajal ta postopek? Je kratkotrajen ali začetek dolgoročnega odnosa?
"V zadnjih 15 letih opazovanja z INTEGRALom tega predmeta še nismo videli, zato verjamemo, da smo se prvič vklopili rentgenski žarki," pravi Erik Kuulkers, znanstvenik ESA projekta INTEGRAL. "Nadaljevali bomo z opazovanjem, kako se obnaša, če gre le za dolgo burjo vetra, a doslej nismo videli nobenih pomembnih sprememb."
Vesoljska opazovalnica INTEGRAL je bila ustanovljena leta 2002 za preučevanje nekaterih najbolj energijskih pojavov v vesolju. Osredotoča se na stvari, kot so črne luknje, nevtronske zvezde, aktivna galaktična jedra in supernove. INTEGRAL je misija Evropske vesoljske agencije v sodelovanju z ZDA in Rusijo. Njegov predviden končni datum je december 2018.
