Астрономы выяснили, почему нейтронная звезда GX 301-2 регулярно усиливает рентгеновское излучение. Она проходит через плотный поток плазмы, выбрасываемый ее компаньоном — голубым гипергигантом Wray 977. Результаты исследования опубликованы 18 сентября в журнале Science Advances.
Двойная система BP Crucis находится примерно в 13 тысячах световых лет от Земли. Wray 977 примерно в 60 раз крупнее Солнца, а второй объект системы — нейтронная звезда, оставшаяся после взрыва сверхновой. GX 301-2 относится к пульсарам: этот сверхплотный объект обладает мощным магнитным полем и быстро вращается.
Пульсар испускает в космос направленный поток электромагнитного излучения, включая рентгеновские лучи. Когда луч оказывается направлен в сторону Земли, телескопы фиксируют вспышку примерно раз в 11 минут. Кроме того, GX 301-2 периодически становится значительно ярче из-за отдельных рентгеновских всплесков, причина которых прежде оставалась неясной.
Для наблюдений исследователи использовали космический телескоп XRISM, совместный проект NASA и Японского агентства аэрокосмических исследований. За 16 часов работы аппарат получил подробные рентгеновские спектры системы и зарегистрировал быстро меняющиеся линии излучения и поглощения. Эти данные показали, как поток плазмы перемещается вокруг нейтронной звезды.
Wray 977 выбрасывает ионизированный газ со скоростью около 540 тысяч километров в час. Под воздействием гравитации компактного соседа звездный ветер, вероятно, собирается в один плотный поток. GX 301-2 обращается вокруг гипергиганта за 41,5 дня, а наиболее сильные вспышки возникают, когда пульсар проходит ближе всего к своему компаньону; также всплески наблюдаются в дальней точке орбиты.
По данным NASA, полученные спектры позволили смоделировать падение плазмы на нейтронную звезду и ее движение вокруг объекта. Когда на поверхности GX 301-2 накапливается достаточно вещества, происходит мощный выброс энергии, который и регистрируется с Земли как яркая вспышка. Исследователи впервые напрямую зафиксировали взаимодействие такого звездного потока с нейтронной звездой и планируют наблюдать будущие вспышки с помощью XRISM.