Фізики спантеличені загадковим космічним об’єктом, який у 10 мільйонів разів яскравіший за Сонце

Науковці спантеличені таємничим космічним об’єктом, який у 10 мільйонів разів яскравіший за Сонце. Він настільки яскравий, що за законами фізики мав вибухнути.

Деталі

Щоб зрозуміти, як вони працюють, NASA відслідковує так звані надяскраві джерела випромінювання (ULX)  – об’єкти, які можуть бути в 10 мільйонів разів яскравіші за Сонце. Ці об’єкти теоретично неможливі, тому що вони порушують межу Еддінгтона – правило астрофізики, яке визначає критичну яскравість об’єкта перед його розпадом.

Нове дослідження категорично підтверджує, що надяскраве джерело випромінювання M82 X-2, яке розташоване на відстані 12 мільйонів світлових років від нас, настільки ж яскраве, як передбачали попередні спостереження.

Принцип, що лежить в основі правила Артура Еддінгтона, простий. Яскравість у цьому масштабі походить лише від матеріалу, як-от зоряний пил із залишків планет, що розпадаються, що падає всередину на масивний об’єкт, такий як чорна діра чи мертва зірка. Коли його притягує інтенсивна гравітація об’єкта, матеріал нагрівається та випромінює світло. Чим більше речовини падає на об’єкт, тим він яскравіший. Але тут є один нюанс.

Надяскраве джерело випромінювання M82 X-2 показано тут усередині галактики Мессьє 82 на псевдокольоровому зображенні у видимому світлі. Фото: NASA/JPL-Caltech/SAO/NOAO

У певний момент втягується стільки матерії, що радіація, яку воно випромінює, має перевищити силу тяжіння масивного об’єкта. Це означає, що в якийсь момент випромінювання від матерії має відштовхнути її, і вона припинить притягуватися гравітацією надмасивного об’єкта.

Але якщо вона не падає, матерія не має сяяти, а це означає, що об’єкт не має бути таким яскравим. Звідси межа Еддінгтона.

Через обмеження Еддінгтона вчені поставили під сумнів, чи справді яскравість ULX була спричинена величезною кількістю матеріалу, що впав у нього.

Одна з теорій полягає в тому, що сильні космічні вітри зосередили всю речовину в конус. Згідно з цією теорією, конус був би направлений до Землі, що створювало б промінь світла, який виглядав би набагато яскравішим для нас, ніж якби матеріал був рівномірно розсіяний навколо ULX. Але нове дослідження в The Astrophysical Journal спростувало цю теорію.

Вигляд галактики Мессьє 82 у видимому світлі, ліворуч, і в рентгенівському світлі. Фото: NASA/STScI/SAO

З 2014 року відомо, що цей ULX викликаний пульсуючою нейтронною зорею в галактиці Мессьє 82. Нейтронна зоря або пульсар — це надщільний об’єкт, який утворюється на завершальному етапі еволюції зірки, коли вона вичерпує свою енергію та гине.

Новий аналіз показав, що нейтронна  зоря M82 X-2 витягує приблизно 9 мільярдів трильйонів тонн матеріалу на рік із сусідньої зірки, що приблизно в 1,5 раза перевищує масу Землі. Це означає, що яскравість цього ULX зумовлена ​​надмірною кількістю матеріалу.

Враховуючи цю інформацію, нова провідна теорія пояснення цього ULX є ще дивнішою. Згідно з цією теорією, надсильні магнітні поля виходять з нейтронної зірки. Вони були б настільки сильними, що розчавлювали б атоми матерії, що падають на зірку, перетворюючи форму цих атомів зі сфери на витягнуту струну.

У цьому випадку випромінюванню, що надходить від цих розплющених атомів, було б важче відштовхнути матерію, пояснюючи, чому так багато матерії могло впасти на зірку, не розлетівшись.

Проблема в тому, що ми ніколи не зможемо перевірити цю теорію на Землі. Ці теоретичні магнітні поля мають бути настільки сильними, що жоден магніт на Землі не зможе їх відтворити. Автор дослідження астрофізик Маттео Бакетті зазначає:

Це краса астрономії. Спостерігаючи за небом, ми розширюємо наші можливості досліджувати, як улаштований Всесвіт. З іншого боку, ми не можемо проводити експерименти, щоб отримати швидкі відповіді. Ми маємо дочекатися, поки Всесвіт покаже нам свої таємниці.

Раніше ми повідомляли, що під час дослідження місіями Галілео та Кассіні планет Юпітер та Сатурн було виявлено кілька супутників на яких, як припускають вчені, може бути рідка вода. Там, відповідно, може бути й життя.

Джерело:meta.ua