Новое исследование на основе данных космического телескопа NASA NuSTAR предполагает, что Эта Киля, самая яркая и массивная звёздная система, расположенная в пределах 10 000 световых лет от нас, ускоряет частицы до высоких энергий так, что некоторые из них могут достигать Земли в качестве космических лучей.
Космические лучи с энергиями, превышающими 1 млрд электрон-вольт (эВ), приходят к нам из-за пределов Солнечной системы. Но так как эти частицы — электроны, протоны и ядра атомов — несут электрический заряд, они отклоняются от курса, когда сталкиваются с магнитными полями. Это путает их траекторию и скрывает происхождение.
Эта Киля, расположенная в Южном созвездии Киля, около 7500 световых лет от нас, известна благодаря вспышке, произошедшей в XIX веке, которая ненадолго сделала звезду второй по яркости в небе. Это событие также породило массивную туманность в форме песочных часов, но причины её возникновения остаются малоизученными.
Система содержит две массивные звезды, эксцентрические орбиты которых сближают их каждые 5,5 лет. Звёзды в 90 и 30 раз больше массы нашего Солнца, соответственно, и при наибольшем сближении проходят в 225 миллионах километров друг от друга — расстоянии, примерно как между Марсом и Солнцем.
Обе звезды Эта Киля создают мощные потоки, называемые звёздным ветром. Места столкновения этих ветров меняются в зависимости от орбитального цикла, в ходе чего образуется периодический сигнал низкоэнергетических рентгеновских лучей.
Космический телескоп NASA Fermi также наблюдает изменения гамма-лучей — света, содержащего намного больше энергии, чем рентгеновские лучи – от источника в направлении Эта Киля. Но обзор Fermi не такой чёткий, как у рентгеновских телескопов, поэтому астрономы не смогли подтвердить связь.
Чтобы устранить пробел в данных низкоэнергетического рентгеновского наблюдения и телескопа Fermi, учёные обратились к NuSTAR. Запущенный в 2012 году, телескоп NuSTAR может уловить рентгеновские лучи гораздо большей энергии, чем предыдущие телескопы. Используя и новые данные, и данные из архива, группа изучила наблюдения NuSTAR, полученные в период с марта 2014 по июнь 2016, в одно время с рентгеновским телескопом XMM-Newton Европейского космического агентства, зафиксировавшего лучи с более низкой энергией.
![NASA Chandra](http://www.ruspace.live/wp-content/uploads/2019/01/X6B9lWxFllM.jpg)
Низкоэнергетические рентгеновские лучи Эта Киля появляются из газа на границе сталкивающихся звёздных ветров, где температура превышает 40 миллионов градусов по Цельсию. Но NuSTAR обнаружил источник, излучающий выше 30000 эВ в рентгеновском диапазоне, почти в три раза выше, чем предполагалось. Для сравнения, энергия видимого света составляет от 2 до 3 эВ.
Анализ, проведённый учёными, показывает, что эти “жёсткие” рентгеновские лучи отличаются от орбитального периода бинарной системы, но обладают похожей схемой выброса энергии, как и гамма-лучи, наблюдаемые Fermi.
Учёные говорят, что лучшим объяснением жёсткого рентгеновского и гамма-излучения являются электроны, ускоряемые ударными волнами на границе столкновения звёздных ветров. Рентгеновское излучение, обнаруженное с помощью NuSTAR, и гамма-лучи, обнаруженные Fermi, возникают из звёздного света, получившего огромный заряд энергии от взаимодействия с электронами.
Сверхбыстрые электроны, как и другие ускоренные частицы, покидают систему и некоторые в конечном итоге достигают Земли, где могут быть зафиксированы как космические лучи.
NuSTAR – миссия программы Small Explorer. NuSTAR был разработан совместно с Датским техническим университетом и Итальянским космическим агентством. Космический аппарат был построен компанией Orbital Sciences Corporation в городе Даллес, штат Вирджиния. Центр управления полётами NuSTAR находится в Беркли, официальный архив данных – в научном архиве астрофизики высоких энергий исследовательского центра NASA. Итальянское космическое агентство предоставляет наземную станцию миссии. Калифорнийский технологический институт руководит Лабораторией реактивных двигателей NASA.
Источник: nasa.gov
Перевод: Ольга Шатерникова