Társuk légkörében rejtőző neutroncsillagok

Több űreszköz megfigyelésének egybevetésével sikerült olyan óriáscsillagokat megfigyelni, amelyek kiterjedt légkörében egykori csillagok "maradványai", neutroncsillagok keringenek.

Az INTEGRAL űrteleszkóp 2003. január 29-én egy szokatlan rötgenforrást azonosított a Tejútrendszerben. A későbbiekben újabb hasonló objektumokra akadtak, amelyeket utólag nagytömegű röntgenkettősöknek neveztek el. Eddig 20 képviselőjüket fedezték fel, tőlünk 7-25 ezer fényéves távolságban.

Már az első észlelések során felfigyeltek a szakemberek arra, hogy bár ezek az objektumok erős sugárforrások, az általuk kibocsátott energia jelentős része már a közvetlen közelükben el is nyelődik, azaz viszonylag hideg, sűrű anyagfelhők belsejében foglalhatnak helyet.

A csillagászok eltérő hullámhosszakon (főleg a röntgen- és infravörös tartományokban) készült megfigyeléseket kapcsoltak össze, így sikerült "belelátni" e por- és gázburkok belsejébe. Az adatok alapján az objektumok olyan sajátos kettősök lehetnek, ahol egy kompakt égitest (feltehetőleg neutroncsillag) kering egy hatalmas, szuperóriás csillag körül. Az utóbbi komponens mérete általában legalább tízszeresen, tömege pedig még ennél is nagyobb arányban múlja fölül a Napunkét. A ritka párosok többsége olyan csillagkeletkezési régiók közelében mutatkozik, ahol sok óriási csillag születik - ez magyarázhatja hatalmas tömegüket.

A kettősökben lévő szuperóriás csillagok intenzív csillagszeleik révén jelentős tömeget veszítenek, és kiterjedt, hűvös gázburokkal veszik körül magukat. A körülöttük keringő neutroncsillagok normál esetben erős röntgenforrásokként jelentkeznének, mivel heves kölcsönhatásba lépnek a társukról kibocsátott anyaggal. A szuperóriás csillag légkörében keringve annak gázanyagát egy ún. tömegbefogási (akkréciós) korong formájában gyűjtik be, majd húzzák a felszínükre. A kiterjedt hideg és poros gázburok leárnyékolja az energikus folyamatoktól képződő sugárzás jelentős részét.

A két feltételezett sugárforrás-típus vázlata: balra a közel körpályán mozgó neutroncsillag, jobbra az elnyúlt útvonalon haladó égitest, amely csak időnként merül bele a szuperóriás légkörébe (ESA)

A nemrég közzétett elmélet szerint az eddig megfigyelt nagytömegű röntgenkettősöket két nagy csoportba sorolhatjuk. Az egyik kategóriát olyan objektumok képviselik, amelyekben a neutroncsillag közel körpályán kering a társ körül, itt tehát folyamatosan partnere légkörében tartózkodik (az ábra bal oldali részén). Ilyen például az IGR J16318-4848 jelű páros, ahol a neutroncsillag a Merkúr átlagos naptávolságánál közelebb mozog a szuperóriáshoz, amelynek átmérője 20-szorosan haladja meg a mi csillagunkét. Folyamatosan az óriás légkörében van, röntgensugárzása alkalmanként mégis változik - ekkor feltehetőleg megnő a neutroncsillagra áramló anyag mennyisége. A másik csoport objektumainál a neutroncsillag elnyúlt pályán mozog, ezért csak néha merül bele a szuperóriás légkörébe (jobbra). Ilyen például a IGR J17544-2619 jelű páros, ahol a kompakt égitest csak alkalmanként produkál intenzív röntgensugárzást.

Kereszturi Ákos