Звездната система Ета Карина „обстрелва“ земята с космически лъчи

Огромна звездна система, отдалечена от нас на 7500 светлинни години, изстрелва радиация със свръхвисоки скорости. Ново проучване базирано на космическия телескоп NuSTAR на НАСА показва, че Ета Карина (Eta Carinae) може да действа като ускорител на заредените частици, познати също като космически лъчи.

Ета Карина е известен газов облак с форма на пясъчен часовник, съдържащ две масивни звезди, които се движат в орбита около себе си. Те имат съответно 30 и 90 пъти по-голяма маса от тази на слънцето. Системата избухва през 19 век и за кратко се превръща в втория най-светъл обект в небето. Астрономите обаче все още се опитват да разберат източника на това избухване, както и динамиката на тази звездна система като цяло.

„Знаем, че взривните вълни от експлодирали звезди могат да ускоряват частиците от космически лъчи до скорост, сравнима с тази на светлината, като им дават невероятен енергиен тласък“, заявява авторът на изследването, Кенджи Хамагучи, астрофизик в космическия център на НАСА, „Годард“ в Мериленд.
„Подобни процеси трябва да се появят и в други екстремни среди. Нашият анализ показва, че Ета Карина е една от тях.“

Космическите лъчи са силно енергийни частици – като електрони, протони и атомни ядра – които идват извън Слънчевата система. Астрономите не са сигурни откъде точно идват космическите лъчи, твърдят изследователи, защото тези частици носят заряд. Това означава, че пътищата на частиците чрез пространство се променят винаги, когато частиците срещнат магнитно поле.

Колебанията в излъчването на Ета Карина показват, че в тази система се случва нещо интересно, което кара изследователите да подозират, че именно тя може да бъде един от тези неуловими източници на космически лъчи.

„И двете звезди на Ета Карина са източници на мощни потоци, наречени звездни ветрове“, заявява членът на екипа Майкъл Корчан, старши научен сътрудник в Годарт. Той казва, че когато ветровете се пресичат, има периодични промени в „меките“ или ниско-енергийни рентгенови лъчи. Тези промени са наблюдавани в продължение на две десетилетия.

Гама-лъчевият космически телескоп на НАСА „Ферми“ също е отбелязал промени в гама лъчите (по-енергична форма на излъчване в сравнение с рентгеновите лъчи) по посока на Ета Карина. Телескопът „Ферми“ обаче, е малко „по-късоглед“ от рентгеновите телескопи, което затруднява разбирането дали гама-лъчите идват точно от Ета Карина. Това е наложило използването на NuSTAR. Екипът използва архивни данни (както и нови наблюдения) от NuSTAR между март 2014 г. и юни 2016 г. През същия период членовете на екипа събрали и наблюдения с по-ниско енергийно рентгеново излъчване от сателита XMM-Newton на Европейската космическа агенция.

NuSTAR може да изследва високоенергийни рентгенови лъчи, които излъчват радиация с над 30 000 електрон волта (eV); видимата светлина, за разлика от това, има само енергийно ниво от около 2 до 3 eV. Наблюденията с телескопа показват, че вариациите в тези „твърди“ рентгенови лъчи имат подобен образец на колебанията наблюдавани и от телескопа „Fermi“.

„Изследователите казват, че най-доброто обяснение, както за твърдите рентгенови емисии, така и за емисиите гама-лъчи, са електроните, ускорявани в шокови вълни по границите на сблъскващите се звездни ветрове“, казаха официални представители на НАСА.

„Рентгеновите лъчи, открити от NuSTAR, и гама-лъчите, открити от „Ферми“, възникват от светлината на звездите, получила огромен енергиен тласък чрез взаимодействие с тези електрони“.

От НАСА добавят, че някои от тези свръх-бързи електрони, както и други заредени частици, вероятно са „избягали“ от  Ета Карина. Някои от тези частици могат да летят и по посока на Земята и да се представят тук като космически лъчи.

Публикувано в списание Nature Astronomy.