Z dodatnimi napori, da bi posneli šibko, velikanski pluten vložek, ki so ga zasledili hitri protoni in elektroni, izstreljeni iz skrivnostnega mikrokvaskarja, se je izplačalo paru astrofizikov, ki so dobili nov vpogled v notranje delovanje zveri in tudi rešili dolgoletni spor glede razdalje objekta.
Astrofiziki so uporabili radijski teleskop Nacionalne znanstvene fundacije za zelo velike array (VLA), da bi posneli še najmanjše podrobnosti, ki so jih še videli v plazemskih curkih, ki izhajajo iz mikrokvazarja SS 433, predmet, ki so ga nekoč poimenovali "enigma stoletja." Kot rezultat, so spremenili znanstveno razumevanje curkov in razrešili polemiko glede njegove razdalje "zunaj vsakega razumnega dvoma", so povedali.
SS 433 je nevtronska zvezda ali črna luknja, ki jo obkroža "običajna" spremljevalna zvezda. Močna gravitacija nevtronske zvezde ali črne luknje črpa material iz zvezdnega vetra svojega spremljevalca v vdolbinsko ploščo iz materiala, ki tesno kroži po gostem osrednjem predmetu, preden se ga potegne nanj. Ta disk poganja curke hitrih protonov in elektronov od svojih polov s približno četrtino hitrosti svetlobe. Disk v SS 433 se vrti kot otrokov vrh, zaradi česar njegovi curki vsakih 162 dni zaslepijo zamašek na nebu.
Nova študija VLA kaže, da se hitrost izmetnih delcev sčasoma spreminja, kar je v nasprotju s tradicionalnim modelom za SS 433.
"Ugotovili smo, da se dejanska hitrost giblje med 24 in 28 odstotki svetlobne hitrosti, namesto da ostanemo stalni," je dejala Katherine Blundell z univerze v Oxfordu v Veliki Britaniji. "Neverjetno je, da curki v obe smeri spreminjajo svoje hitrosti hkrati, pri čemer lahko kadar koli v enaki hitrosti ustvarijo v obeh smereh," je dodal Blundell. Blundell je sodeloval z Michaelom Bowlerjem, prav tako iz Oxforda. Ugotovitve znanstvenikov so bile sprejete v časopisih Astrophysical Journal Letters.
Nova slika VLA prikazuje dva polna obrata jeklene vretene na obeh straneh jedra. Analiza slike je pokazala, da če material iz jedra prihaja s konstantno hitrostjo, se curki ne bi natančno ujemali s podrobnostmi slike.
"S simulacijo izmetov z različnimi hitrostmi smo lahko ustvarili natančno ujemanje z opazovano strukturo," je pojasnil Blundell. Znanstveniki so se najprej ujeli z enim od letal. "Takrat smo bili osupli, ko smo videli, da so različne hitrosti, ki ustrezajo strukturi enega curka, prav tako reproducirale pot drugega letala," je dejal Blundell. Uskladitev hitrosti v obeh curkih je reproducirala opaženo strukturo, celo dopuščala dejstvo, da se, ker se en curek oddaljuje bolj od nas kot drugi, traja več svetlobe, da nas doseže od njega, je dodala.
Astrofiziki domnevajo, da lahko spremembe hitrosti izmetov povzročijo spremembe hitrosti prenosa materiala iz spremljevalne zvezde na akumulacijski disk.
Podrobna nova slika VLA je astrofizikom omogočila tudi ugotovitev, da je SS 433 od Zemlje oddaljen skoraj 18.000 svetlobnih let. Predhodne ocene so imele ta objekt v ozvezdju Akvila blizu 10.000 svetlobnih let. Natančna razdalja, so povedali znanstveniki, zdaj jim omogoča, da bolje določijo starost lupine naplavin, ki jo je raznesla eksplozija supernove, ki je v mikrokvazarju ustvarila gost kompakten predmet. Natančno poznavanje razdalje jim omogoča tudi merjenje dejanske svetlosti komponent mikrokvazarja, kar izboljšuje njihovo razumevanje fizičnih procesov pri delu v sistemu.
Prelomna slika je bila narejena z uporabo 10 ur opazovanja časa z VLA v konfiguraciji, ki poveča sposobnost VLA za ogled drobnih podrobnosti. Predstavlja najdaljšo "časovno izpostavljenost" SS 433 pri radijskih valovnih dolžinah in tako prikazuje najtanjše podrobnosti. Predstavlja tudi najboljšo takšno sliko, ki jo je mogoče narediti s trenutno tehnologijo. Ker se curki v SS 433 gibljejo, bi se njihova slika v daljšem opazovanju "razmazala". Da bi lahko v letalih videli še bolj šibke podrobnosti, morajo astrofiziki počakati na večjo občutljivost razširjene VLA, ki bo na voljo čez nekaj let.
SS 433 je bil prvi primer tega, kar danes imenujemo mikrokvaskari, binarni sistemi z nevtronsko zvezdo ali črno luknjo, ki jih obkroža druga zvezda, in oddajajo curke materiala z veliko hitrostjo. Nenavaden zvezdni sistem je v medijih v poznih sedemdesetih in v začetku 80. let prejšnjega stoletja prejel veliko medijskega poročanja. Članek o Sky & Telescope iz leta 1981 je imel naslov "SS 433 - Enigma stoletja."
Ker domneva, da mikrokvazarji v lastni galaksiji Mlečni pot proizvajajo svoje visoke hitrosti materiala skozi procese, podobne tistim, ki proizvajajo curke iz jeder galaksij, bližnji mikrokvaskari služijo kot priročen "laboratorij" za proučevanje fizike curkov. Mikrokvazarji so bližje in kažejo spremembe hitreje kot njihovi večji bratranci.
Katherine Blundell je univerzitetna raziskovalna sodelavka, ki jo financira britansko kraljevo društvo.
National Radio Astronomy Observatory je objekt Nacionalne znanstvene fundacije, ki ga upravlja po pogodbi o sodelovanju Associated Universities, Inc.
Izvirni vir: NRAO News Release
