Zvýšené úsilie na zobrazenie slabej, gigantickej vývrtky vystopovanej rýchlymi protónmi a elektrónmi vystrelenými z tajomného mikrokarzáru sa vyplatilo pre pár astrofyzikov, ktorí získali nové pohľady na vnútorné fungovanie zvieraťa a tiež vyriešili dlhodobý spor o vzdialenosť objektu.
Astrofyzici použili rádioteleskopy Very Large Array (VLA) Národnej vedeckej nadácie na zachytenie najmenších detailov, aké boli doteraz pozorované v plazmových tryskách vychádzajúc z mikrokvaru SS 433, ktorý bol kedysi nazývaný „záhadou storočia“. Výsledkom bolo, že vedci zmenili chápanie prúdov a vyriešili spor na jeho vzdialenosť „bez akýchkoľvek pochybností“, uviedli.
SS 433 je neutrónová hviezda alebo čierna diera obiehajúca „normálnou“ sprievodnou hviezdou. Silná gravitácia neutrónovej hviezdy alebo čiernej diery vtiahne materiál z hviezdneho vetra svojho spoločníka do narastajúceho disku materiálu, ktorý tesne krúži hustým centrálnym objektom predtým, ako sa naň zatiahne. Tento disk poháňa prúdy rýchlych protónov a elektrónov smerom von od pólov rýchlosťou asi štvrtiny rýchlosti svetla. Disk v SS 433 sa kolísa ako detská topánka, čo spôsobuje, že jeho trysky sledujú vývrtku po oblohe každých 162 dní.
Nová štúdia VLA naznačuje, že rýchlosť vyhodených častíc sa v priebehu času mení, na rozdiel od tradičného modelu pre SS 433.
"Zistili sme, že skutočná rýchlosť sa pohybuje medzi 24 až 28 percentami svetelnej rýchlosti, na rozdiel od toho, aby zostala konštantná," uviedla Katherine Blundell z Oxfordskej univerzity vo Veľkej Británii. "Je úžasné, že prúdy smerujúce v oboch smeroch menia svoje rýchlosti súčasne a vytvárajú rovnaké rýchlosti v oboch smeroch v akomkoľvek danom čase," dodal Blundell. Blundell spolupracoval s Michaelom Bowlerom, tiež z Oxfordu. Zistenia vedcov boli akceptované v listoch Astrofyzikálneho časopisu.
Nový obrázok VLA ukazuje dve plné zákruty vývrtky trysiek na oboch stranách jadra. Analýza obrazu ukázala, že keby materiál pochádzal z jadra konštantnou rýchlosťou, dráhy trysiek by sa presne nezhodovali s detailmi obrazu.
"Simulovaním vyhadzovania pri rôznych rýchlostiach sme boli schopní dosiahnuť presnú zhodu s pozorovanou štruktúrou," vysvetlil Blundell. Vedci najprv urobili svoj zápas s jednou z trysiek. "Potom sme boli ohromení, keď sme videli, že rôzne rýchlosti, ktoré sa zhodovali so štruktúrou jedného lúča, presne reprodukovali cestu druhého lúča," uviedol Blundell. Zladením rýchlostí v týchto dvoch tryskách bola reprodukovaná pozorovaná štruktúra, ktorá dokonca umožňovala skutočnosť, že pretože sa jeden prúd pohybuje od nás vzdialenejšie ako druhý, dodáva nám to dlhšie svetlo.
Astrofyzici špekulujú, že zmeny rýchlosti vyhadzovania môžu byť spôsobené zmenami v rýchlosti, akou je materiál prenášaný zo sprievodnej hviezdy na akrečný disk.
Detailný nový obrázok VLA tiež umožnil astrofyzikom určiť, že SS 433 je od Zeme vzdialený takmer 18 000 svetelných rokov. Predchádzajúce odhady mali objekt v súhvezdí Aquila takmer 10 000 svetelných rokov. Vedci tvrdia, že presná vzdialenosť im teraz umožňuje lepšie určiť vek škrupiny úlomkov vypálených supernovovou explóziou, ktorá vytvorila hustý kompaktný objekt v mikrokvare. Presné poznanie vzdialenosti im tiež umožňuje zmerať skutočný jas komponentov mikrokarvaru, čo podľa nich zlepšuje porozumenie fyzikálnym procesom pri práci v systéme.
Prielomový obrázok bol vytvorený pomocou 10 hodín pozorovacieho času s VLA v konfigurácii, ktorá maximalizuje schopnosť VLA vidieť jemné detaily. Predstavuje najdlhšiu „časovú expozíciu“ SS 433 pri rádiových vlnových dĺžkach, a tak vykazuje najmenšie podrobnosti. Predstavuje tiež najlepší obraz, ktorý sa dá dosiahnuť pomocou súčasnej technológie. Pretože sa prúdy v SS 433 pohybujú, ich obraz by bol pri dlhšom pozorovaní „rozmazaný“. Aby bolo možné vidieť ešte slabšie detaily v tryskách, musia astrofyzici očakávať väčšiu citlivosť rozšírenej VLA, ktorá bude k dispozícii o niekoľko rokov.
SS 433 bol prvým príkladom toho, čo sa teraz nazýva mikrokvary, binárne systémy s neutrónovou hviezdou alebo čiernou dierou obiehajúcou inou hviezdou a emitujúce prúdy materiálu pri vysokých rýchlostiach. Koncom sedemdesiatych a začiatkom osemdesiatych rokov získal tento zvláštny hviezdny systém bohaté mediálne pokrytie. Článok Sky & Telescope z roku 1981 bol nazvaný „SS 433 - Enigma storočia“.
Pretože sa predpokladá, že mikrokvary v našej vlastnej Mliečnej dráhe produkujú svoje vysokorýchlostné prúdy materiálu pomocou procesov podobných tým, ktoré produkujú prúdy z jadier galaxií, blízke mikrokvary slúžia ako vhodné „laboratórium“ na štúdium fyziky prúdov. Mikrokvary sú bližšie a vykazujú zmeny rýchlejšie ako ich väčšie bratrance.
Katherine Blundell je členkou univerzitného výskumu financovaného Kráľovskou spoločnosťou Spojeného kráľovstva.
National Radio Astronomy Observatory je zariadenie Národnej vedeckej nadácie, prevádzkované na základe dohody o spolupráci združenými univerzitami, Inc.
Pôvodný zdroj: NRAO News Release
