Przeskocz do treści

Delta mi!

Prosto z nieba

Ultrazaskakujące źródło rentgenowskie

Michał Bejger

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: marzec 2015
  • Publikacja elektroniczna: 01-03-2015

Jakiś czas temu (Delta 11/2012) zwróciliśmy uwagę na nowy typ bardzo jasnych źródeł rentgenowskich, odkrytych w galaktykach M31 i M83. Ilość promieniowania tych obiektów jest w trakcie przejściowych pojaśnień o wiele większa niż przewidywana przez standardowy model cienkiego dysku akrecyjnego...

W celu "naprawienia" modelu akrecji dyskowej teoretycy zaproponowali wiele usprawnień dotyczących detali budowy dysku oraz wypływu materii (wiatrów). Spekulowano także na temat masy centralnej czarnej dziury - im większa jej masa, tym większa jasność. Ultrajasne źródła rentgenowskie (UltraLuminous X-ray sources, ULX) były zatem uważane za obserwacyjne przejawy istnienia czarnych dziur o masach około  100 −1000 M (czarne dziury o masach pośrednich są Świętym Graalem astrofizyki dużych energii; dotychczas nieodkryte, powinny znajdować się w rozkładzie mas pomiędzy "gwiazdowymi" czarnymi dziurami a supermasywnymi olbrzymami w centrach galaktyk).

Tym większym szokiem okazały się niedawne obserwacje ULX w galaktyce spiralnej M82 (zwanej niekiedy Cygarem), przeprowadzone za pomocą satelitarnego teleskopu NASA NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), obserwatorium rentgenowskiego Chandra, oraz dwumetrowego teleskopu optycznego obserwatorium Kitt Peak. Dostatecznie dobra rozdzielczość czasowa NuSTAR-a pozwoliła na stwierdzenie, że źródło M82 X-2 pulsuje regularnie z okresem około |1,37 s! Zaobserwowano także wyraźną |2,5 -dniową modulację, będącą wynikiem ruchu w układzie podwójnym. Krótkookresowe pulsacje rentgenowskie świadczą o tym, że w centrum dysku akrecyjnego zamiast czarnej dziury znajduje się gwiazda neutronowa o zapewne dość silnym polu magnetycznym. Odkrycie NuSTAR-a stawia na głowie rozwój teorii ULX-ów - w przypadku akreującej gwiazdy neutronowej pole magnetyczne z pewnością odgrywa istotną rolę (akrecja odbywa się poprzez kolumny akrecyjne wzdłuż linii sił pola wprost na bieguny gwiazdy), liczy się też fakt, że gwiazda - w przeciwieństwie do czarnej dziury - ma powierzchnię, ale nie bardzo obecnie wiadomo, jak w szczegółach wymodelować odpowiednią jasność. By dodatkowo "zaciemnić" sprawę zrozumienia natury ultrajasnych źródeł rentgenowskich, najjaśniejszy ULX w galaktyce M82, X-1, wydaje się być jako żywo czarną dziurą o masie pośredniej, około  . 400 M