Астрономы выяснили причину мощных вспышек нейтронной звезды GX 301-2
Ученые установили механизм возникновения сильных рентгеновских вспышек у нейтронной звезды GX 301-2. Они происходят, когда объект проходит через плотный поток плазмы от голубого гипергиганта Wray 977 и захватывает часть вещества. Результаты работы 18 сентября опубликованы в журнале Science Advances.
GX 301-2 входит в двойную звездную систему BP Crucis, расположенную примерно в 13 тысячах световых лет от Земли. Ее второй компонент, Wray 977, представляет собой голубой гипергигант примерно в 40 раз массивнее и в 60 раз крупнее Солнца. GX 301-2 является остатком звезды после взрыва сверхновой: объект массой более солнечной имеет диаметр всего около 20 километров.
Нейтронная звезда относится к пульсарам. Она совершает оборот примерно за 11 минут и при вращении направляет в сторону Земли пучок рентгеновского излучения. Помимо этих периодических сигналов, астрономы наблюдают у GX 301-2 значительно более мощные вспышки, продолжающиеся несколько дней.
Причину таких событий удалось подробнее изучить благодаря наблюдениям космической обсерватории XRISM. Полученные данные показали, что вспышки связаны с плотным потоком ионизированного газа, окружающим систему. Спектральные измерения позволили определить движение вещества в направлении нейтронной звезды со скоростью около 540 тысяч километров в час.
GX 301-2 совершает один оборот вокруг Wray 977 за 41,5 дня. Сильное рентгеновское излучение возникает дважды за этот период — вблизи ближайшей и наиболее удаленной точек орбиты. Наиболее интенсивные вспышки фиксируются рядом с гипергигантом, где поток плазмы отличается большей плотностью.
Во время наблюдений 1 февраля 2025 года XRISM следила за системой около 16 часов на заключительном этапе одной из мощных вспышек. Прибор обсерватории зарегистрировал быстро изменяющиеся линии поглощения и излучения. По смещению спектральных линий железа исследователи непосредственно проследили движение сильно ионизированной плазмы к нейтронной звезде.
По предложенной исследователями картине, при входе GX 301-2 в плотный поток вокруг нее формируется турбулентный диск из захваченного вещества. Газ постепенно движется к нейтронной звезде, нагревается и становится источником усиленного рентгеновского излучения. При дальнейшем прохождении через поток диск может разрушаться, после чего плазма начинает падать на нейтронную звезду более непосредственно.
Авторы отмечают, что ранее столь явные признаки падения плазмы звездного ветра на компактный объект непосредственно не наблюдались. Первый автор исследования Рои Рахин сообщил, что новые данные позволяют значительно подробнее проверять существующие представления о подобных процессах.
