Ramasitele unei supernove i-au ajutat pe cercetatori sa descopere cel mai tanar sistem stelar binar-sursa de radiatii X

Cu ajutorul datelor obtinute de Observatorul Chandra al NASa si de Australia Compact Telescope Array, astronomii au reusit sa gaseasca ramasitele estompate ale unei supernove (o explozie stelara), descoperind astfel sistemul Circinus X-1 – un sistem stelar binar, o sursa de radiatii X – cel mai tanar obiect cosmic din clasa sa descoperit pana acum.

Precum sugereaza si numele, sistemele binare-sursa de raze X (o clasa de sisteme stelare binare, vizibila in raze X) sunt formate din doua parti, o ramasita stelara compacta – fie o stea neutronica, fie o gaura neagra – si un companion- o stea normala, precum Soarele. Cele doua se orbiteaza reciproc iar in decursul acestui proces, steaua neutronica sau gaura neagra absoarbe gaze de la companion. Gazele se incalzesc in timpul acestui proces ajungand la o temperatura de milioane de grade si producand radiatii X intense. Astfel, aceste sisteme stelare devin unele dintre cele mai stralucitoare surse de raze X de pe cer, arata Agentia Spatiala Americana.

Sebastian Heinz si echipa sa de la Universitatea din Wisconsin – Madison (SUA) au descoperit ca Circinus X – 1 este mai tanar de 4600 de ani, ceea ce insemna ca este cel mai tanar sistem binar-sursa de radiatii X gasit pana acum. Aceasta descoperite, facuta in paralel de Chandra si de telescopul din Australia, le ofera cercetatorilor informatii importante despre formarea stelelor neutronice si al supernovelor dar si despre efectul unei supernove asupra stelei companion.

„Binarele – sursa de raze X ne ofera oportunitatea de a studia materia in conditii extreme pe care nu le-am putea reconstitui in laborator”, a declarat Heinz precizand ca „pentru prima data, putem studia o stea neutronica noua intr-un sistem binar cu raze X”.

Astronomii au detectat sute de astfel de sisteme stelare in Calea Lactee si in alte galaxii apropiate. Aceste sisteme binare mai batrane, a caror varsta e masurata in milioane de ani, nu pot dezvalui informatii decat despre ce se intampla mult mai tarziu in evolutia acestor sisteme.

„Este de o importanta critica sa vedem ce fac aceste binare-sursa de raze X de-a lungul intregii lor vieti. Circinus X-1 ne arata ce se intampla intr-o clipita cosmica dupa ce se naste unul dintre aceste obiecte”, a aratat co-autorul studiului Paul Sell, de la Universitatea din Wisconsin – Madison.

Pentru a determinat varsta sistemului Circinus X – 1, echipa de astronomi au fost nevoita sa examineze materialul din jurul perechii de stele. Cu toate acestea, luminozitatea coplesitoare a stelei neutronice i-a impiedicat pe cercetatori sa examineze gazul interstelar. Recent, echipa a avut ocazia sa observe steaua neutronica intr-o etapa mai putin stralucitoare – suficient de estompata pentru a putea fi detectate radiatiile X de la unda de soc provocata de supernova, unde de soc care a taiat prin gazul interstelar din jur.

„Avand in vedere ca supernova a fost declansata de formarea stelei neutronice, incadrarea noastra privind varsta ramasitelor supernovei limiteaza si varsta stelei neutronice din Circinus X – 1”, a declarat Robert Fender, de la Universitatea din Oxford in Marea Britanie, co-autor al studiului.

Varsta tanara a sistemului Circinus X – 1 explica, de asemenea, variatiile mari de luminozitate si orbitele foarte neobisnuite ale celor doua stele. Orbita este una excentrica, non-circulara, iar perioada in care cele doua stele orbiteaza una in jurul celeilalte scade cu cateva minute in fiecare an. Exact asta se asteapta de la un sistem binar-sursa de radiatii X, perturbat de o supernova, inainte ca atractia gravitationala a stelelor una asupra celeilalte sa stabilizeze orbita.

Observatiile anterioare cu alte telescoape au indicat ca steaua neutronica din Circinus X – 1 are un camp magnetic slab. Acest aspect si varsta tanara a sistemului stelar au dat nastere la doua teorii: fie o stea neutronica se poate naste cu un camp magnetic slab, fie se demagnetizeaza rapid pe masura ce atrage materie de la steaua companion.

In galaxia noastra, singura binara-sursa de raze X in interiorul ramasitelor unei supernove este SS 433, care are o varsta cuprinsa intre 10.000 si 100.000 de ani si se comporta, in multe aspecte, ca o versiune mai in varsta a Circinus X – 1. Alte doua candidate, din galaxiile apropiate, au varste similare cu SS 433.

Realizatorii studiului au publicat o lucrare in care descriu rezultatele cercetarii in editia din 4 decembrie a revistei de specialitate The Astrophysical Journal.