Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

ERC

EXTREMEPHYSICS — Wynik w skrócie

Project ID: 205774
Źródło dofinansowania: FP7-IDEAS-ERC
Kraj: Niderlandy

Nowy sposób badania ekstremalnych własności fizycznych

Gwiazdy neutronowe i czarne dziury to jedne z najpotężniejszych obiektów we Wszechświecie. W związku z tym są one wykorzystywane jako "naturalne laboratoria", gdzie astronomowie obserwują materię zachowującą się w sposób niemożliwy do odtworzenia na Ziemi.
Nowy sposób badania ekstremalnych własności fizycznych
Kiedy astronomowie prowadzą obserwacje Wszechświata przy długości fali promieni rentgenowskich, przeważają dwa rodzaje obiektów astronomicznych. Czarne dziury, ulokowane w centrach dużych galaktyk, gwałtownie pochłaniające otaczający je materiał. Z drugiej strony, w układach podwójnych gwiazda neutronowa bądź czarna dziura pozyskuje materię z gwiazdy towarzyszącej.

W obu przypadkach gaz tworzy wirujący dysk wokół bardzo gęstego obiektu centralnego. Tarcie w dysku powoduje nagrzewanie się gazu i emitowanie światła, którego szczytowa wartość przypada w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Od momentu ich odkrycia w latach 60., rentgenowskie układy podwójne bardzo dokładnie badano, aby zrozumieć procesy akrecji zachodzące w warunkach ekstremalnych.

Finansowany przez UE projekt EXTREMEPHYSICS (The slowest accreting neutron stars and black holes: New ways to probe fundamental physics) był poświęcony rentgenowskim układom podwójnym, które są sto razy mniej widoczne niż zwykłe źródła. Badacze uznali, że te źródła promieniowania rentgenowskiego o niskiej jasności to specjalne układy podwójne.

W momencie rozpoczęcia projektu znanych był jedynie kilka bardzo słabo widocznych rentgenowskich układów podwójnych stale przyrastających w bardzo niskim tempie. Wykorzystując liczne obserwacje z satelitów rentgenowskich znajdujących się aktualnie na orbicie, zespół projektu EXTREMEPHYSICS odkrył nowe układy i zaobserwował bardzo słabo widoczne przejściowe źródła rentgenowskie.

W naszej galaktyce występuje wiele przejściowych źródeł rentgenowskich, które są w stanie spokojnym (bardzo małej jasności), ale czasami dochodzi do rozbłysku o jasności rentgenowskiej. Zaobserwowana niska jaskrawość wybuchów bardzo słabych przejściowych źródeł rentgenowskich była charakterystyczna dla bardzo niskiego tempa akrecji masy, co podważyło wiedzę naukową na temat ich ewolucji.

Zakładając, że mają do czynienia z akrecyjnymi gwiazdami neutronowymi i czarnymi dziurami, naukowcy oszacowali uśrednione w czasie tempo akrecji źródeł przejściowych. Jest to ważny parametr wejściowy dla modeli ewolucji układów podwójnych, które mają w założeniu wyjaśnić charakter źródeł promieniowania rentgenowskiego o niskiej jasności.

Badania na wielu długościach fal wykazały, że przy najniższym tempie akrecji, geometria przepływu gazu ulega znacznej zmianie, prezentując tym samym nowy parametr wejściowy dla modeli akrecyjnych. Ponadto, czarne dziury zachowują się inaczej niż gwiazdy neutronowe przy niskim tempie akrecji, przede wszystkim z uwagi na fakt, że czarne dziury są pozbawione powierzchni.

Dzięki nowym danym na temat struktury skorupy gwiazd neutronowych w układach podwójnych powstały nowe ścieżki teoretyczne, które zostaną przeanalizowane w ramach badania w zakresie nagrzewania i chłodzenia akrecyjnych gwiazd neutronowych. W szczególności oczekuje się, że obserwacje termojądrowych rozbłysków rentgenowskich dadzą początek nowym teoriom dostosowanym do bardzo niskich poziomów tempa akrecji.

Mając do dyspozycji większą ilość bardzo słabych źródeł promieniowania rentgenowskiego i obserwacji na wielu długościach fal, zespół projektu EXTREMEPHYSICS z powodzeniem odkrył mechanizmy fizyczne leżące u podstaw tych potężnych obiektów. W celu dokładniejszych badań konieczna jest analiza archiwów danych z satelitów rentgenowskich pod kątem wykrycia kolejnych źródeł tego typu.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Gwiazdy neutronowe, czarne dziury, rentgenowskie układy podwójne, EXTREMEPHYSICS, akrecja masy
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę