Белые карлики представляют собой массивные горячие ядра погибших звезд, которые сбросили свои оболочки. Если у белого карлика есть компаньон, он активно поглощает его вещество, подобно зомби. Астрономы смогли зафиксировать этот процесс.
Находясь на расстоянии около 200 световых лет от Земли, ядро эволюционировавшей звезды вращается вокруг более массивной звезды в угрюмой космической симфонии. Эта мертвая звезда представляет собой белый карлик, который создает мощное магнитное поле, притягивая вещество из более крупной, еще живой звезды в вихревой аккреционный диск.
Эта спиральная пара относится к группе «промежуточных поляров» — звездных систем, которые испускают сложное излучение, включая рентгеновское, когда газ с более крупной, все еще живущей звезды попадает на жадного компаньона.
Ученые Массачусетского технологического института обнаружили ключевые характеристики внутренней области системы — крайне энергичной и экстремальной среды, которая ранее была недоступна для наблюдений. В исследовании, опубликованном в Astrophysical Journal, команда ученых сообщает о применении рентгеновского поляриметра IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) для наблюдения за промежуточным полярным объектом, известным как EX Гидры.
Команда зафиксировала удивительно высокую степень поляризации рентгеновского излучения, исходящего от EX Гидры, а также неожиданное направление поляризации. Основываясь на этих измерениях, исследователи проследили путь излучения к его источнику в самом центре системы, на поверхности белого карлика. Астрономы установили, что рентгеновское излучение исходило от столба раскаленного вещества, которое белый карлик захватывал из тела звезды-компаньона.
По оценкам авторов работы, высота этого столба составляет около 3200 километров — примерно половину радиуса самого белого карлика, и она значительно превышает прогнозы физиков для подобной системы. Также было установлено, что рентгеновские лучи отражаются от поверхности белого карлика, прежде чем рассеяться в пространстве. Физики-теоретики подозревали о данном эффекте, но до сих пор не могли его подтвердить.
Результаты исследования показывают, что рентгеновская поляриметрия может быть эффективным инструментом для изучения экстремальных условий в звездах, например, в наиболее активных областях аккрецирующих белых карликов.
Высокоэнергетический фонтан
Все формы излучения, включая рентгеновские лучи, подвержены действию электрических и магнитных полей. Свет распространяется в виде волн, которые колеблются или осциллируют перпендикулярно к направлению его распространения.
Внешние электрические и магнитные поля могут отклонять эти колебания в случайных направлениях. Однако, когда свет взаимодействует с поверхностью и отражается от нее, он может поляризоваться, то есть его колебания становятся более выраженными в одном направлении. Поляризованный свет может помочь ученым определить источник излучения и выяснить некоторые аспекты его геометрии.
Космическая обсерватория IXPE — это первая миссия NASA, сосредоточенная на исследовании поляризованного рентгеновского излучения, испускаемого экстремальными астрофизическими объектами. Запущенный в 2021 году космический аппарат вращается вокруг Земли и фиксирует это поляризованное рентгеновское излучение. С момента своего запуска он в основном изучал сверхновые, черные дыры и нейтронные звезды.
