それは、まさに臓器提供者ではありませんが、天の川の人口の多いコアの方向にある星で、休止状態の隣人にその質量の一部を寄付しています。結果？ ESAのINTEGRAL（INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory）宇宙観測所が撮影したX線バーストにより、休眠状態の隣人が元気になった。
「INTEGRALは、珍しいバイナリシステムの誕生に独特の瞬間を捉えました」–ジュネーブ大学のエンリコボッツォ。
隣人は数十億年の間一緒にペアリングされている可能性が高く、それ自体は注目に値しません。星はしばしばバイナリペアで生きています。しかし、2017年8月13日にINTEGRALが発見したペアは非常に珍しいものです。ドナー星は赤い巨人であり、レシピエントは中性子星です。これまでのところ、天文学者は「共生X線バイナリ」と呼ばれるこれらのペアのうち10個しか知りません。
これらの隣人の間で何が起こっているのかを理解するには、恒星の進化を調べる必要があります。
ドナー星は赤い巨大相にあります。それは、私たちの星と同じ質量範囲の星が、その寿命の後期に到達するときです。質量が枯渇しているため、重力によって星の生命の初期と同じように星を保持することはできません。星は何百万キロメートルも外側に広がります。そうすることで、数百km /秒で移動する太陽風の中で外層から星の物質を放出します。
その隣人は別の状態にあります。これは、太陽の約25〜30倍の初期質量を持った星です。この大きな星がその寿命の終わりに近づくとき、それは別の運命に苦しみます。この大きな星は速く生き、燃料をすばやく燃やします。次に、彼らは超新星として爆発し、この場合は死体を残します。 INTEGRALによってキャプチャされたバイナリシステムでは、死体は磁場を持つ回転中性子星です。
中性子星は密集しています。実際、これらは私たちが知っている最も密度の高い恒星状天体の一部であり、太陽の1.5分の1の質量を、直径約10 kmの天体に詰め込んでいます。
赤い巨人の恒星風が中性子星に出会ったとき、中性子星はスピンの速度を遅くし、爆発して高エネルギーのX線を放出しました。
「INTEGRALは珍しいバイナリシステムの誕生に独特の瞬間を捉えました」と、ジュネーブ大学のEnrico Bozzo氏、およびその発見について述べた論文の筆頭著者は述べています。 「赤い巨人は、中性子星の伴侶を養うのに十分な密度の遅い風を放出し、死んだ星のコアからの高エネルギー放出を初めて引き起こしました。」
INTEGRALがバイナリからのX線バーストを発見した後、他の観測がすぐに続きました。 ESAのXMMニュートンとNASAのNuSTARとSwift宇宙望遠鏡が地上の望遠鏡とともに機能するようになりました。これらの観察は、最初の観察が示したことを確認しました：これは非常に独特な星のペアです。
「…X線が初めてオンになるのを見たと信じています。」 – Erik Kuulkers、ESA INTEGRALプロジェクトサイエンティスト。
中性子星は非常にゆっくりと回転し、公転するのに約2時間かかります。これは、他の中性子星が1秒間に何度も回転できるため、驚くべきことです。中性子星の磁場も予想以上に強かった。しかし、中性子星の周りの磁場は時間とともに弱まると考えられ、これは比較的若い中性子星になります。そして、赤い巨人は古いので、これは古い赤い巨人と若い中性子星の非常に奇妙な組み合わせです。
考えられる説明の1つは、中性子星は超新星からではなく、白色矮星から形成されたというものです。そのシナリオでは、赤色の巨人からの物質を非常に長期間摂食した後、白い矮星は中性子星に崩壊しました。これは、システム内の2つの星の年齢の格差を説明します。
「これらのオブジェクトは不可解です」とエンリコは言います。 「結局のところ、中性子星の磁場が時間とともに実質的に減衰しないか、または中性子星が実際に連星系の歴史の中で後に形成された可能性があります。それは、寿命の長い大質量星のより伝統的な超新星爆発の結果として中性子星になったのではなく、赤い巨人を長い間与えた結果として、それが白い矮星から中性子星に崩壊したことを意味します。 」
次の質問は、このプロセスがどのくらい続くかです。それは短命ですか、それとも長期的な関係の始まりですか？
ESAのINTEGRALプロジェクトサイエンティストであるErik Kuulkers氏は、「INTEGRALでの過去15年間の観測では、これまでこのオブジェクトを見たことがないので、X線が初めてオンになるのを目にしたと信じています」と述べています。 「私たちは、それが風の長い「げっぷ」である場合の動作を引き続き監視しますが、これまでのところ、大きな変化は見られていません。」
INTEGRAL宇宙観測所は、宇宙で最もエネルギーの高い現象のいくつかを研究するために2002年に開始されました。ブラックホール、中性子星、活動銀河核、超新星などに焦点を当てています。 INTEGRALは、米国およびロシアと協力した欧州宇宙機関のミッションです。予定されている終了日は2018年12月です。
