Rozszyfrowano strukturę dysku akrecyjnego w rentgenowskim układzie podwójnym
Układ podwójny gwiazd Her X-1 składa się z gwiazdy neutronowej o masie 1,5 masy Słońca, znajdującej się na orbicie wokół gwiazdy o masie 2,2 masy Słońca – HZ Herculis. Her X-1, znajdująca się około 22 000 lat świetlnych od nas, była pierwszą znaną gwiazdą podwójną emitującą promieniowanie rentgenowskie, odkrytą przez satelitę Uhuru w 1971 roku i jest prototypowym obiektem swojej klasy rentgenowskich układów podwójnych.
Promienie rentgenowskie są wytwarzane, gdy materia z zewnętrznej atmosfery normalnej gwiazdy, przechwycona przez grawitację towarzysza, opada na gorący dysk akrecyjny wokół gwiazdy neutronowej. Her X-1 jest pulsarem z okresem rotacji 1,24 sekundy. Obie gwiazdy układu krążą wokół siebie co 1,7 dnia po mniej więcej kołowej orbicie, która jest bardzo nachylona w stosunku do naszej linii wzroku. Her X-1 wykazuje regularne zmiany strumienia w 35-dniowej skali czasu, znacznie dłuższej niż 1,7-dniowy okres orbitalny. Te tak zwane „okresy superorbitalne” są widoczne także w innych układach podwójnych świecących w promieniach X i uważa się, że są one wynikiem zakrzywienia dysku akrecyjnego. Astronomowie próbują przeanalizować zachowanie tej złożonej i zmiennej emisji promieniowania rentgenowskiego, aby modelować szczegółową strukturę dysku akrecyjnego wokół gwiazd neutronowych i lepiej zrozumieć mechanizmy fizyczne zachodzące w tych układach.
Astronom CfA, Saeqa Vrtilek, była członkiem zespołu, który zakończył nowe badania zmian impulsów promieniowania rentgenowskiego w Her X-1. Ich dane pochodzą z misji XMM-Newton i NuSTAR i obejmują pełny 35-dniowy cykl superorbitalny, a także uzupełniają obserwacje o archiwalne zbiory danych. Ich modelowanie wykazało, że dysk akrecyjny jest zakrzywiony i precesyjny, co zgadza się z wcześniejszymi ustaleniami. Chociaż nie są oni w stanie ograniczyć geometrii wyrzuconych wiązek pulsarów, dochodzą do wniosku, że najbardziej energetyczne promieniowanie rentgenowskie znajduje się w wiązce pulsara, podczas gdy mniej energetyczna emisja promieniowania X pochodzi z obszarów dysku, które są oświetlone przez wirującą wiązkę pulsara. Model zespołu z powodzeniem ogranicza geometrię układu dżet-dysk i dystrybucję energii w widmie rentgenowskim.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
