Эта красивейшая фотография не только наградила звездную систему Циркуль X-1 прозвищем «Властелин колец», но и позволила ученым с невероятной точностью определить местонахождение входящей в ее состав нейтронной звезды. А все благодаря сильному рентгеновскому излучению, которое исходит от этого светила.
Двойная система Циркуль X-1 располагается в пределах Млечного Пути. Она состоит из нейтронной звезды, оставшейся после взрыва сверхновой, и регулярной звезды, которые обращаются вокруг общего центра масс. Нейтронная звезда обладает сильным гравитационным полем, поэтому, когда ее соседка подходит к ней слишком близко, она вытягивает из верхних слоев регулярной звезды молекулы водорода. Высвобожденный водород закручивается вокруг нейтронной звезды, образуя аккреционный диск. Внутренние слои диска постепенно приближаются к звезде.
Коснувшись поверхности светила, водород под действием высоких температур и давления превращается в гелий. Со временем на поверхности нейтронной звезды образуется тонкий слой гелия. Достигнув своей критической массы, гелий взрывается, а звезда в этот момент излучает в космическое пространство рентгеновские лучи.
Однако, само излучение, как таковое, не является причиной появления колец вокруг Циркуль X-1. Все дело в облаках пыли, которые располагаются между нейтронной звездой и нашей планетой. Они рассеивают излучаемые звездой рентгеновские лучи, меняя тем самым их угол падения. А с Земли мы наблюдаем это явление в виде светового эха, имеющего форму кольца. Вокруг Циркуль X-1 находится 4 таких кольца, каждое из которых сформировано отдельным облаком пыли.
Световое эхо, остающееся от рентгеновского излучения, и позволило ученым высчитать точное расстояние от Земли до нейтронной звезды. Оно составляет 30,7 тыс. световых лет.
«В астрономии действительно очень трудно произвести точное измерение расстояний. И методов для вычислений у нас не так много, — сообщает ученый из Университета Висконсина (США) Себастьян Хайнц. – Но в этот раз мы, подобно летучей мыши, использующей отражение звуковой волны, для определения своего местонахождения, использовали исходящее от Циркуль X-1 рентгеновское излучение, чтобы определить, где она находится». Вычислив точное расстояние до нейтронной звезды, ученые обнаружили, что на самом деле она намного ярче, чем предполагалось ранее. Более того, она слишком яркая для стабильной звезды. Такая характеристика больше подходит черной дыре. И это еще не все: скорость частиц, производимых внутри и вокруг звезды, близка к скорости света, что так же свойственно черной дыре.
«Циркуль X-1 ведет себя в некоторой степени, как нейтронная звезда, в некоторой степени, как черная дыра», — сообщает ученый из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) Кэтрин Брейдинг. – Очень непривычно наблюдать объект, который сочетает в себе такие характеристики».
Предполагается, что эта нейтронная звезда начала излучать рентгеновские лучи всего 2 500 лет назад, а это значит, что она является самой молодой из известных науке рентгеновских звезд из двойной звездной системы.
Ученые уже придумали Циркуль X-1 прозвище. Между собой они ласково называют ее «Властелином колец», однако, как шутит коллега Кэтрин Брейдинг, Майкл Бертон, она «не имеет ничего общего с Сауроном».
