Oamenii de știință au surprins rafalele de vânt dintr-un sistem îndepărtat de stele neutronice

Un disc de acreție este un vârtej colosal de gaz și praf care se adună în jurul unei găuri negre sau a unei stele neutronice precum vata de zahăr pe băț, pe măsură ce atrage material de la o stea din apropiere.

Pe măsură ce se rotește, discul generează vânturi puternice care împing și atrag plasma în rotație. Aceste fluxuri masive pot afecta împrejurimile găurilor negre, încălzind și spulberând gazul și praful din jurul lor.

• Telescopul Spaţial Hubble împlineşte 35 de ani de funcţionare
• Un „radio cosmic” ar putea descoperi materia întunecată în 15 ani

La scări imense, „vânturile de disc” pot oferi indicii despre modul în care găurile negre supermasive modelează galaxii întregi. Astronomii au observat indicii ale vânturilor de disc în multe sisteme, inclusiv în găuri negre de acreție și stele neutronice.

Acum, astronomii de la MIT au observat o fâșie mai largă de vânturi, în Hercules X-1, un sistem în care o stea neutronică atrage material de la o stea asemănătoare Soarelui. Discul de acreție al acestei stele neutronice este unic prin faptul că se clatină în timp ce se rotește. Profitând de această oscilație, astronomii au surprins perspective diferite ale discului rotativ și au creat pentru prima dată o hartă bidimensională a vânturilor sale.

Un vârtej colosal de gaz și praf

Noua hartă dezvăluie forma și structura verticală a vântului, precum și viteza acestuia – în jur de sute de kilometri pe secundă, ceea ce se află la capătul mai blând al ceea ce pot roti discurile de acreție, scrie EurekAlert.

Dacă astronomii vor reuși să depisteze mai multe sisteme de oscilații în viitor, tehnica de cartografiere a echipei ar putea ajuta la determinarea modului în care vânturile de disc influențează formarea și evoluția sistemelor stelare și chiar a unor galaxii întregi.

„În viitor, am putea cartografia vânturile de disc într-o serie de obiecte și am putea determina modul în care proprietățile vântului se schimbă, de exemplu, în funcție de masa unei găuri negre sau de cantitatea de material pe care o acumulează”, spune Peter Kosec, postdoctorand în cadrul Institutului Kavli pentru Astrofizică și Cercetare Spațială al MIT.

„Acest lucru va ajuta la determinarea modului în care găurile negre și stelele neutronice influențează Universul nostru”. Kosec este autorul principal al unui studiu apărut în Nature Astronomy.

Indicii despre modul în care găurile negre supermasive modelează galaxii întregi

Vânturile de disc au fost observate cel mai adesea în binariile cu raze X – sisteme în care o gaură neagră sau o stea neutronică atrage material de la un obiect mai puțin dens și generează un disc alb de materie care inspiră, împreună cu vântul care se scurge. Modul exact în care sunt lansate vânturile din aceste sisteme nu este clar.

Unele teorii propun că, de fapt, câmpurile magnetice ar putea sfărâma discul și ar putea expulza o parte din materie în exterior sub formă de vânt. Altele susțin că radiația stelei neutronice ar putea încălzi și evapora suprafața discului în rafale fierbinți.

Indicii privind originea unui vânt pot fi deduse din structura acestuia, dar forma și amploarea vânturilor de disc au fost dificil de determinat. Cele mai multe binare produc discuri de acreție care au o formă relativ uniformă, ca niște gogoși subțiri de gaz care se rotesc într-un singur plan.

Astronomii care studiază aceste discuri de la sateliți sau telescoape îndepărtate pot observa efectele vânturilor de disc doar într-un interval fix și îngust, în raport cu discul lor rotativ. Prin urmare, orice vânt pe care astronomii reușesc să îl detecteze este o mică parte din structura sa mai mare.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Materia ejectată de stelele neutronice care se ciocnesc ar fi depășit viteza luminii

Un nou tip de stea neutronică a fost teoretizat de astrofizicieni

Premieră astronomică. Oamenii de știință au confirmat coliziunea dintre o gaură neagră și o stea neutronică

Ciocnirea a două stele neutronice ar fi rezultat în cea mai puternică kilonova observată vreodată