Астрономы выяснили, почему нейтронная звезда GX 301-2 регулярно усиливает рентгеновское излучение. Она вспыхивает, проходя через плотный поток плазмы, который выбрасывает ее компаньон — голубой гипергигант Wray 977. Результаты исследования опубликованы 18 сентября в журнале Science Advances.
Двойная система BP Crucis находится примерно в 13 тыс. световых лет от Земли. В нее входят Wray 977, звезда размером примерно в 60 раз больше Солнца, и GX 301-2 — сверхплотный остаток звезды, пережившей взрыв сверхновой. Масса нейтронной звезды сопоставима с солнечной, но она сосредоточена в объекте диаметром около 20 км.
GX 301-2 относится к пульсарам: такие нейтронные звезды быстро вращаются и обладают мощным магнитным полем. Они испускают в космос узкий меняющий направление поток электромагнитного излучения, включая рентгеновские лучи. Когда этот поток направлен на Землю, телескопы фиксируют вспышку примерно каждые 11 минут.
Кроме регулярных импульсов, GX 301-2 периодически дает более мощные рентгеновские всплески. Наблюдения с помощью космического телескопа XRISM, совместного проекта NASA и Японского агентства аэрокосмических исследований, показали связь этих событий с плазменным потоком Wray 977. Гипергигант выбрасывает концентрированный ионизированный газ со скоростью около 540 тыс. км/ч.
Нейтронная звезда обращается вокруг Wray 977 за 41,5 дня и вспыхивает, когда достигает ближайшей и дальней точек орбиты, причем наиболее сильные события происходят вблизи звезды-компаньона. Во время 16-часового наблюдения XRISM зарегистрировал быстро меняющиеся линии излучения и поглощения. По ним ученые проследили, как плазма окружает GX 301-2 и падает на ее поверхность.
Исследователи установили, что после накопления достаточного количества вещества на поверхности нейтронной звезды происходит мощный выброс энергии, заметный с Земли. Ранее взаимодействие такого звездного ветра с нейтронной звездой напрямую наблюдать не удавалось. Первый автор работы Рои Рахин из Университета Мэриленда в Балтиморском округе и Центра космических полетов имени Годдарда NASA заявил: «Мы можем теперь гораздо подробнее проверить наше понимание этих процессов». Команда планирует использовать XRISM для изучения новых вспышек системы BP Crucis.