Các nhà thiên văn học đã phát hiện một mô hình hiếm gặp trong vụ nổ tia X đến từ hệ sao neutron cách đó không quá 16.300 năm ánh sáng.
Hệ thống sao đó, MAXI J1621−501, lần đầu tiên xuất hiện vào ngày 9 tháng 10 năm 2017, trong dữ liệu từ Khảo sát mặt phẳng thiên hà sâu Swift / XRT như một điểm kỳ lạ trong không gian lóe lên một cách khó lường với tia X. Đó là một dấu hiệu, các nhà nghiên cứu đã viết trong một bài báo mới, về một hệ nhị phân chứa cả một ngôi sao bình thường và một ngôi sao neutron hoặc lỗ đen. Cả sao neutron và lỗ đen đều có thể tạo ra các mẫu tia X không thể đoán trước khi chúng hấp thụ vật chất từ các ngôi sao đồng hành của chúng, nhưng theo những cách rất khác nhau.
Trong các lỗ đen, như Live Science đã báo cáo trước đây, các tia X xuất phát từ vật chất tăng tốc đến tốc độ cực cao và tạo ra ma sát cực lớn khi rơi xuống trọng lực. Trong các ngôi sao neutron - xác chết siêu nặng của các ngôi sao khổng lồ phát nổ nhưng không sụp đổ thành các điểm kỳ dị - tia X đến từ vụ nổ nhiệt hạch trên lớp vỏ ngoài của chúng. Một cái gì đó đang khiến các nguyên tử hợp nhất ở phần ngoài cùng của những ngôi sao kỳ lạ này, giải phóng những năng lượng to lớn thường chỉ tìm thấy sâu bên trong các ngôi sao (cũng như trong lõi của những quả bom hydro mạnh mẽ). Một phần năng lượng đó thoát ra dưới dạng ánh sáng tia X.
Khi vật chất từ một ngôi sao bình thường đập vào một ngôi sao neutron siêu nặng, siêu nặng, những vụ nổ nhiệt hạch này tạo ra những đám mây hình nấm đủ sáng để nhìn thấy bằng kính viễn vọng tia X. Các tác giả của bài báo mới này, được phát hành trực tuyến vào ngày 13 tháng 8 trên tạp chí in trước arXiv, cho thấy các vụ nổ tia X từ MAXI J1621501 đang đến từ vụ nổ nhiệt hạch trên bề mặt của sao neutron của duo - và ánh sáng từ những ngôi sao đó vụ nổ nhiệt hạch đang theo một mô hình lặp đi lặp lại khoảng 78 ngày một lần.
Nguồn gốc của mô hình đó không hoàn toàn rõ ràng. Các nhà khoa học chỉ tìm thấy khoảng 30 ánh sáng khác trong không gian nhấp nháy theo cách này, các nhà nghiên cứu viết. Họ gọi các mô hình như thế này là "thời kỳ siêu hấp dẫn". Đó là bởi vì mô hình tuân theo một chu kỳ tồn tại lâu hơn nhiều so với quỹ đạo của các ngôi sao nhị phân xung quanh nhau, trong trường hợp MAXI J1621−501 chỉ mất từ 3 đến 20 giờ.
Các tác giả đã viết lời giải thích tốt nhất cho giai đoạn 78 ngày này, xuất phát từ một bài báo được xuất bản trên tạp chí Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia năm 1999. Các sao neutron trong hệ thống nhị phân như thế này, các tác giả đã viết, được bao quanh bởi những đám mây xoáy. của vật chất bị hút khỏi ngôi sao thông thường và hướng về ngôi sao neutron, tạo ra một chiếc váy quay tròn, gọi là đĩa bồi tụ.
Một mô hình đơn giản của các đĩa đám mây đó cho thấy chúng luôn được xếp theo một hướng - chúng sẽ trông giống như những chiếc nhẫn xoay quanh Sao Thổ nếu bạn đi theo hành tinh xung quanh trong không gian, nhìn chằm chằm vào các vòng. Trong mô hình đó, bạn sẽ không bao giờ thấy bất kỳ thay đổi nào trong ánh sáng tia X, bởi vì bạn luôn nhìn chằm chằm vào cùng một điểm trên đĩa bồi tụ giữa bạn và sao neutron. Sự thay đổi duy nhất đối với ánh sáng sẽ đến từ chính những thay đổi trong vụ nổ nhiệt hạch.
Nhưng thực tế phức tạp hơn. Những gì có khả năng xảy ra, các tác giả đã viết, là đĩa quay xung quanh ngôi sao neutron trong hệ nhị phân này đang chao đảo từ viễn cảnh Trái đất, giống như một đỉnh sắp lật. Đôi khi sự chao đảo đặt nhiều đĩa hơn giữa ngôi sao neutron và Trái đất, đôi khi ít hơn. Chúng ta không thể nhìn thấy đĩa. Nhưng nếu sự chao đảo đó xảy ra và nó khiến chiếc đĩa giao nhau giữa chúng ta và ngôi sao cứ sau 78 ngày, nó sẽ tạo ra mô hình mà các nhà thiên văn học đã quan sát được.
Các nhà thiên văn học đã xem MAXI J1621−501 trong 15 tháng sau phát hiện năm 2017, các nhà nghiên cứu đã viết và thấy mô hình lặp lại sáu lần. Nó đã không lặp lại một cách hoàn hảo, và có những tia sáng khác, nhỏ hơn trong ánh sáng tia X. Nhưng đĩa lắc lư vẫn còn là lời giải thích tốt nhất có thể cho mẫu tia X kỳ lạ này trong không gian.
