Астрономы обнаружили 84 необычных источника рентгеновского излучения, которые одновременно испускают очень слабые по энергии рентгеновские лучи и мощное ультрафиолетовое излучение. Исследование опубликовано в Nature Astronomy. Данные ученые получили из открытого архива космической рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра».
Исследователи называют обнаруженные объекты «гипермягкими рентгеновскими источниками». По словам авторов работы, они могут оказаться новым классом космических объектов и помочь разобраться сразу в двух давних проблемах астрофизики.
Что необычного нашли в галактиках
Команда Мустафы Мухибуллы из Университета Алабамы изучила шесть галактик. Среди них были две спиральные — Андромеда (M31) и галактика Вертушка (M101), а также четыре эллиптические.
Источники искали по архивным снимкам «Чандры». Особенность объектов стала заметна при сравнении изображений в разных диапазонах. Они хорошо видны в рентгеновских лучах с самой низкой энергией, но практически исчезают при переходе к более энергичному излучению.
Низкоэнергетические рентгеновские лучи находятся рядом с ультрафиолетовым диапазоном спектра. Расчеты показали, что обнаруженные источники должны испускать и большое количество энергичного ультрафиолета.
«Мы никогда раньше не встречали группу объектов, которые вели бы себя подобным образом, — сказал Мустафа Мухибулла. — Конечно, следующим шагом было попытаться понять, что это за объекты».
Пока точного ответа нет. Ученые предполагают, что в таких системах может находиться черная дыра, нейтронная звезда или белый карлик, притягивающий вещество звезды-компаньона. Газ разогревается при падении и начинает излучать рентгеновские лучи.
Подобные двойные системы известны давно, однако настолько яркого ультрафиолетового излучения в сочетании с мягкими рентгеновскими лучами у них прежде не наблюдали.
Возможная связь со сверхновыми
Новые источники могут помочь найти предшественников сверхновых типа Ia. Считается, что некоторые белые карлики, забирающие вещество у соседней звезды, способны в определенный момент взорваться. Именно сверхновые типа Ia используют для измерения расширения Вселенной. С их помощью астрономы в конце 1990-х годов обнаружили, что это расширение ускоряется.
При этом ученым до сих пор не удалось надежно установить, какие именно звездные системы становятся такими сверхновыми.
«Если бы мы могли найти способ заметить эти сверхновые типа Ia до взрыва, это было бы очень важно, — сказал соавтор исследования Джимми Ирвин. — Сейчас мы изучаем их уже после взрыва, и астрономам трудно понять, что именно запускает вспышку».
Источники могли скрывать важный процесс
Есть и другая загадка. В некоторых галактиках газ между звездами теряет электроны. Этот процесс влияет на образование новых звезд и дальнейшую эволюцию галактик. Горячие массивные звезды способны вызывать ионизацию газа, но полностью объяснить наблюдаемое количество излучения они не могут.
Мощный ультрафиолет от гипермягких источников, возможно, частично решает эту проблему. Причем такие системы могут существовать в гораздо большем количестве, чем считалось ранее.
Обнаружить их было сложно. Низкоэнергетические рентгеновские лучи плохо регистрируются телескопами, а ультрафиолет поглощается водородом и гелием в межзвездном пространстве. В результате оба сигнала могут оставаться практически невидимыми для наблюдателей.
«Просматривая архив „Чандры“, мы смогли устранить слепую зону, которая раньше оставалась у телескопов, — сказала соавтор исследования Розанна Ди Стефано из Центра астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт. — Так мы обнаружили то, что, по-видимому, является новым классом космических объектов с необычными свойствами».