Необъяснимое космическое явление — в 10 миллионов раз ярче Солнца

Астрономы называют этих нарушителей закона физики сверхъяркими источниками рентгеновского излучения (ULX). Они излучают примерно в 10 миллионов раз больше энергии, чем Солнце. Такое количество энергии нарушает физический закон, известный как предел Эддингтона, который объясняет, насколько ярким может быть объект того или иного размера. Если что-то нарушит предел Эддингтона, то учёные ожидают, что такое космическое тело разлетится на куски. Однако ULX регулярно превышают этот предел в 100–500 раз, оставляя учёных озадаченными.


Новые наблюдения опубликованы в The Astrophysical Journal («Астрофизический журнал»). Их получили с помощью ядерного спектроскопического телескопа NuSTAR, который видит Вселенную в рентгеновских лучах. Наблюдения подтвердили, что один конкретный ULX, получивший название M82 X-2, оказался чрезмерно ярким. Предыдущие теории предполагали, что экстремальная яркость может быть своего рода оптической иллюзией. Однако новая работа астрономов показала, что M82 X-2 на самом деле каким-то образом нарушает предел Эддингтона.

Астрономы привыкли считать, что ULX могут быть чёрными дырами, но M82 X-2 — это на самом деле нейтронная звезда. Нейтронные звёзды — это оставшиеся мёртвые ядра звёзд, подобных Солнцу. Нейтронная звезда настолько плотная, что гравитация на её поверхности примерно в 100 триллионов раз сильнее земной. Столь огромная сила притяжения означает, что любой материал, попавший на поверхность мёртвой звезды, просто взорвётся. Да ещё как взорвётся! В НАСА привели образное сравнение: зефирка, упавшая на поверхность нейтронной звезды, поразила бы место соприкосновения энергией тысячи водородных бомб.

Новое исследование показало, что M82 X-2 ежегодно забирает у соседней звезды вещества, сопоставимого с 1,5 земной массы. Когда такое количество вещества попадает на поверхность нейтронной звезды, этого достаточно, чтобы создать зашкаливающую яркость, которую и наблюдали астрономы.

Исследовательская группа ищет объяснений: что же позволяет M82 X-2 нарушать известные законы физики и предел Эддингтона? Текущая идея такова: интенсивное магнитное поле нейтронной звезды изменяет форму атомов, позволяя звезде оставаться единым объектом, даже когда она становится всё ярче и ярче.


— Маттео Бачетти, астрофизик из астрономической обсерватории Кальяри в Италии, ведущий автор исследования.