Система Эта Киля является источником космических лучей

Поделиться

Воспользовавшись данными рентгеновского телескопа NuSTAR астрономы сумели идентифицировать один из источников космических лучей. Им оказалась Эта Киля: крупнейшая и ярчайшая звезда в радиусе 10 тыс. световых лет от Солнца.

Космическими лучами называют элементарные частицы и ядра атомов различных элементов, движущихся с релятивистскими скоростями. Они являются частью естественного радиационного фона в межпланетном и межзвездном пространстве.

Ученые давно ведут споры по поводу происхождения космических лучей. По одной из версий они формируются останками сверхновых Млечного пути. По другой, лучи имеют внегалактическое происхождение. По третьей, их порождают распады частиц темной материи в центре Галактики. Сложность с точным определением их источников вызвана тем, что траектории заряженных частиц меняются под воздействием магнитных полей, из-за чего их обратный путь крайне сложно отследить.

Команда исследователей из космического центра им. Годдарда занималась изучением Эта Киля — двойной системы, состоящей из звезды масса которой оценивается примерно в 100 солнечных, и ее спутника, который весит  как 30 Солнц. В 19 веке Эта Киля произвела очень мощную вспышку (некоторое время она была самой яркой звездой на земном небе), после чего вокруг нее образовалась туманность Гомункул.

Трехмерная модель туманности Гомункул. Источник: NASA/GSFC/SVS Inset: NASA, ESA, Hubble SM4 ERO Team Science Credit: W. Steffen (UNAM), M. Teodoro, T.I. Madura, J.H. Groh, T.R. Gull, A. Mehner, M.F.

Обе светила система являются источниками мощнейших звездных ветров. Они сталкиваются друг с другом, разогреваются и испускают большое количество излучения. В ходе изучения Эта Киля, ученые обнаружили, что система производит большее количество рентгеновского излучения, чем предсказывали существующие теоретические модели. Чтобы объяснить несоответствие, астрономы сопоставили данные NuSTAR с результатами наблюдения Эта Киля в гамма-диапазоне, полученными телескопами XMM-Newton и Fermi.

Эта Киля в рентгеновском диапазоне. Зеленые линии показывают место формирования жесткого рентгеновского излучения. Источник: NASA/CXC and NASA/JPL-Caltech

Анализ показал, что все дело в электронах, которые ускоряются до околосветовых скоростей в зонах турбулентности на границе между сталкивающимися клубами раскаленного газа. Когда эти электроны взаимодействуют с испускаемым звездой светом, он «заряжается» и превращается в зафиксированное NuSTAR рентгеновское излучение.

По словам исследователей, некоторые из этих электронов должны достигать Земли в виде космического излучения. А это, в свою очередь, означает, что массивные светила также могут являться источниками галактических космических лучей.

По материалам: https://www.nasa.gov


Поделиться